« Физика - 10 клас »

Как потенциалът, кинетичната и пълната механична енергия на тялото се променя, когато е свободен? Ако тялото е изхвърлено?

Обръщаме се към проста система, състояща се от земното кълбо и повдигнати над тялото на тялото, например камък.

Стоун попада под действието на тежестта. Силата на съпротивлението на въздуха няма да обмисли. Промяната в кинетичната енергия на камъка е равна на работата на силите на гравитацията:

ΔE k \u003d a t (5.23)

Промяна на потенциалната енергия, равна на работата на гравитацията, взета с противоположния знак:

ΔE n \u003d -a (5.24)

Работата на тежестта, действаща отстрани на камъка по света, е почти равна на нула. Благодарение на голямата маса на земното кълбо, тя може да бъде пренебрегвана от нейното движение и промяна на скоростта. От формули (5.23) и (5.24) следва това

ΔE до \u003d -ΔE (5.25)

Равенството (5.25) означава, че увеличаването на кинетичната енергия на системата е равно на неговата потенциална енергия (или обратно). Следователно следва това

ΔE K + ΔE n \u003d 0,

Δ (e k + e p) \u003d 0. (5.26)

Промяната на количеството кинетична и потенциална енергия е нула.

Пълен механична енергия E е равна на сумата на кинетичните и потенциалните енергии на органите в системата:

E \u003d EK (5.27)

Тъй като промяната в общата енергия на системата в разглеждания случай съгласно уравнението (5.26) е нула, тогава енергията остава постоянна: \\ t

E \u003d e k + e p \u003d const. (5.28)

Законът за опазване на механичната енергия:

В изолирана система, в която се запазва консервативните сили, механичната енергия се запазва.

Законът за опазване на механичната енергия е специален случай. общ закон за запазване на енергията.

Общ закон за опазване на енергията:

Енергията не е създадена и не е унищожена, а само се превръща от една форма в друга.

Като се има предвид, че в разглеждания случай e p \u003d mgh и законът за опазване на механичната енергия могат да бъдат написани, както следва:

Това уравнение ви позволява много просто да намерите скоростта на камъка на всяка височина на H 2 над земята, ако първоначалната скорост на камъка е известна на първоначалната височина на H 1.

Какви сме ние, когато казваме, че механичната енергия на падащия камък е запазена? Какви трансформации на енергия наистина се появяват, когато камък попада във въздуха?

Законът за опазване на механичната енергия (5.28) е лесно обобщен в случай на произволен брой органи и всякакви консервативни взаимодействия между тях. По е н е необходимо да се разбере сумата на кинетичните енергии на всички тела, а в рамките на E p - общата потенциална енергия на системата. За система, състояща се от телесна маса m и хоризонтално разположена пружина (виж фиг. 5.13), законът за опазване на механичната енергия има формата

Намаляване на механичната енергия на системата под действието на силите на триене.

Помислете за влиянието на силите на триене върху променянето на механичната енергия на системата.

Ако силата на триене се извършва в изолирана система на триене сила по време на движение на тела спрямо един с друг, тогава нейната механична енергия не е запазена. Това лесно се проверява чрез натискане на книгата, лежаща на масата. Благодарение на действието на силата на триене, книгата почти незабавно спира. Механичната енергия, съобщена, изчезва.

Силата на триене прави отрицателна работа и намалява кинетичната енергия. Но потенциалната енергия не се увеличава.

Следователно пълната механична енергия намалява. Кинетичната енергия не се превръща в потенциал.

Отопление, когато силата на триене е лесна за откриване. За това, например, доста енергично губи монета за масата. С нарастващата температура, както е добре известно от течението на физиката на основното училище, кинетичната енергия на термичното движение на молекулите или атомите се увеличава. Следователно, под действието на сили на триене, кинетичната енергия на тялото се превръща в кинетичната енергия на хаотични движещи се молекули.

Силите на триене (съпротивление) са неконсервативни.

Разликата между триещите сили от консервативните сили става особено визуална, ако смятате работата на тези и други на затворен път. Работата на гравитацията, например, на затворен път винаги е равна на нула. Това е положително, когато тялото падне от височината Н и е отрицателно, когато повдигането е на една и съща височина. Работата на силата на съпротивлението на въздуха е отрицателна и двете, когато тялото се издигне и при преместването му. Ето защо, на затворен път, тя е непременно по-малка от нула.

Във всяка система, състояща се от големи макроскопски тела, Закон за триене. Следователно, дори в изолирана система от движещи се тела, механичната енергия непременно намалява. Постепенно избледняват колебанията на махалото, машината е спряна с изключване на двигателя и така нататък.

Но намаляването на механичната енергия не означава, че тази енергия изчезва без следа. В действителност се случва преходът на енергия от механичната форма на други. Обикновено, когато силата на триене работи, отоплителните тела или, както се казва, увеличение на вътрешната им енергия.

Във всички процеси, протичащи в природата, както в създадените инструменти, устройствата, законът за запазване и завъртане на енергията винаги се извършва: енергията не изчезва и не се появява отново, може да отиде само от един вид в друг.

При двигатели с вътрешно горене, парни турбини, електродвигатели и др. Механична енергия се появява поради баланса на енергията на други форми: химически, електрически и др.

Законът за опазване на механичната енергия обвързва различните видове енергия сред тях, смятайте ги по-подробно. Разберете възможността за практическото му приложение.

Характеристики на физическата система

Математическата формулировка на Закона за опазване на механичната енергия свързва кинетичната и потенциалната енергия.

Същността на закона е, че преобразуването на една форма в различен вид е позволено, докато общата стойност остава непроменена стойност. В различни части на физиката има формулировки на този закон. Например, в термодинамиката разпределя първото начало, в класическата механика използват закона за опазване и в електродинамиката, изчисленията се извършват въз основа на посочваща теорема.

Фундаментално значение

Как се определя механичната енергия? Законът за опазване на механичната енергия се обяснява с теоремата за неопределеност. Тя обяснява независимостта на закона за времето рамка, други основни принципи на механиката. Нютоновската теория се характеризира с конкретен случай на Закон за енергоспестяването.

Как да опишаме качествено този закон? Количеството на потенциалните и кинетичните форми в затворена система остава непроменено.

Ако други сили не работят върху системата, в който случай изчезва, както и външния вид. Как е обосновката на Закона за опазване на механичната енергия? Лабораторните дейности на много учени се основават на изследването на прехода на кинетичната енергия в потенциален вид. Например, когато анализирате състоянието на математическото махало, е възможно да се потвърди неизменната стойност на общата стойност на два вида.

Основи на термодинамиката

Как се изчислява механичната енергия? Законът за опазване на механичната енергия може да се приложи към първото начало на термодинамиката. Има промяна във вътрешната енергия на системата в процеса на прехода му от една държава в друга чрез размера на размера на топлопредаването от системата и работата на външните сили.

Законът за запазване на импулса и механична енергия обяснява сложността на производството на двигател, който работи постоянно.

Изследване на свойствата на течността

За хидродинамиката на идеалните течности е получено уравнение на Bernoulli. Неговата есенция в постоянството на течността с хомогенна плътност.

Как се изследва механичната енергия? Законът за опазване на механичната енергия се определя експериментално. Gay-Loursak в началото на 19-ти век се опита да намери връзката между разширяването на газа и нейния топлинен капацитет. Той успя да установи непроменена температура в разглеждания процес.

Историята на закона

През 19-ти век, след експериментите на М. Фарадей, се разкрива връзката между различните видове материя. Това бяха тези проучвания, които станаха основа за появата на закона за опазване. Какво е пълна механична енергия? Законът за енергоспестяване се нарича резултат от експерименти, провеждани от френския физик Сади Карло. Той се опита да бъде експериментално определен от зависимостта между работата, извършена върху системата и освободеното количество топлина.

Беше CARNO, че това е точно връзката между топлината и работата, т.е. да се формулира първото начало на термодинамиката въз основа на закона за опазване. Джеймс Прескот Джъл проведе серия от класически експерименти, насочени към количествено определяне на топлината, освободена по време на въртене в електромагнитно поле на соленоид с метална сърцевина.

Той успя да установи, че количеството топлина, разпределено в експериментите, е пряко пропорционално на текущата стойност, взета на квадрата. В следващите експерименти джаул сменил намотката в товара, падайки с някаква височина. Ученият успя да установи връзката между стойността на пуснатата топлинна енергия и математическия показател за енергията на товара.

Робърт Майер предложи интересна хипотеза за универсалното прилагане на закона за енергоспестяване. Проучване на функционирането на човешките системи, германският лекар реши да анализира количеството топлина, която органът разпределя като преработка на храни. Той се интересуваше от мащаба на работата, извършена в този случай. Майер успя да установи връзка между топлината, да работи, потвърждаваща възможността за използване на закона за енергоспестяване за процесите, които се случват вътре в човешкото тяло.

Херман Хелмголц даде първата характеристика на потенциалната енергия на базата на проучванията на джаула и майстор. Той се основаваше на аргументи във връзка с кинетичната (жива) енергия с напрежение (потенциална енергия).

Заключение

Законът, който обяснява инвацията на общия показател за няколко вида енергия, присъща на разглежданата система, запазва значението и понастоящем. Откриването на закона допринесе за развитието на физическите науки, стана отправна точка за иновативните процеси, разглеждани в науката и технологиите. Проучването на Закона за запазване на механичната енергия лабораторната практика се превърна в подробна обосновка за единството на дивата природа.

Той показва модела на прехода на една форма в друга, разкрива дълбочината на вътрешните връзки между формите на материята. Всяко явление, което се случва в живата и неодушената природа, може лесно да се обясни чрез този закон. Училищната програма обръща специално внимание на сключването на математически запис на комуникацията между различните видове движение, основите на термодинамичната система се разглеждат. При единствено държавен изпит, физиката предлага задачи, приемащи тези взаимоотношения.

Процесите, които се срещат в слънчевата система, свързани с промяна в позицията на тела за определен период от време, могат да бъдат обяснени от гледна точка на основните физически правила. Преходът от кинетична към потенциална форма е от значение при изучаването на механичното движение на тел. Знаейки, че общият показател ще бъде постоянен, могат да се извършват математически изчисления.

Законът за опазване и превръщането на енергия е един от най-важните постулати на физиката. Помислете за историята на нейния външен вид, както и за основните приложения.

Страница История

За да започнем, разберете кой е открил закона за запазване и завъртане на енергия. През 1841 г. са осъществени английски физик Джоем и руският учен лента, в резултат на което са били извършени експерименти, в резултат на което учените успяха да разберат връзката между механичната работа и топлината.

Многобройни проучвания, проведени от физици в различни части на нашата планета, предопределят откриването на закона за опазване и завъртане на енергията. В средата на деветнадесети век германският учен бе даден с формулировката си. Ученият се опита да обобщи цялата информация за електричеството, механичното движение, магнетизма, човешката физиология, която е съществувала по това време.

Относно същия период подобни мисли бяха изразени от учени в Дания, Англия, Германия.

Експерименти с топлина

Въпреки разнообразието на идеите, свързани с топлина, пълната картина на него е дадена само от руския учен Михаил Василевич Ломоносов. Съвременниците не подкрепяха идеите му, вярваха, че топлината не е свързана с движението на най-малките частици, от които веществото се състои.

Законът за опазване и трансформация на механичната енергия, предложен от Ломоносов, е подкрепена само след като Румфорд е в състояние да докаже наличието на частици вътре в веществото по време на експериментите.

За да се получи топлина, Дейви физик се опита да се топи лед, направи триене един на друг от два леда. Той предложи хипотезата, според която топлината се счита за осцилаторно движение на частици на материята.

Законът за опазване и трансформацията на енергия в Майер пое инверсията на силите, които причиняват появата на топлина. Подобна идея беше критикувана от други учени, които напомниха, че силата е свързана със скорост и маса, следователно неговото значение не може да остане непроменено.

В края на деветнадесети век Майер обобщава идеите си в брошурата и се опита да разреши действителния проблем на топлината. Как е законът за запазване и превръщане на използваната енергия по това време? В механика нямаше никакво мнение по отношение на методите за получаване на енергия, така че до края на деветнадесети век този въпрос остава отворен.

Характеристика на закона

Законът за опазване и конвертиране на енергия е един от основните, позволяващи при определени условия за измерване на физическите величини. Нарича се първото начало на термодинамиката, чиято основна цел е да се запази тази стойност при изолирана система.

Законът за опазване и конвертиране на енергия установява връзката между величината на топлинната енергия, която попада в зоната на взаимодействието на различни вещества, със сумата, която оставя тази зона.

Преходът на един вид енергия в друг не означава, че изчезва. Не, се наблюдава само нейната трансформация.

В този случай се наблюдава връзката: работа - енергия. Законът за опазване и трансформация на енергия предполага постоянството на тази стойност (пълната му сума) във всички процеси, възникнали за това, показва, че в процеса на преход от един вид в друга, се наблюдава количествена еквивалентност. За да се даде количествена характеристика на различни видове движение, ядрената, химична, електромагнитна, топлинна енергия се въвежда във физиката.

Съвременна формулировка

Как е законът за запазване и превръщане на енергията в наши дни? Класическата физика предлага математически запис на това постулат като генерализирано уравнение на състоянието на термодинамичната затворена система:

Това уравнение показва, че пълната механична енергия на затворена система се определя като сума от кинетичните, потенциалните, вътрешните енергии.

Законът за опазване и конвертиране на енергия, формулата на която е представена по-горе, обяснява неизменността на това физическо количество в затворена система.

Основният недостатък на математическия запис е неговата значимост само за затворена термодинамична система.

Отключени системи

Ако вземем предвид принципа на нарастване, е напълно възможно да се удължи закона за запазване на енергийните и неизпълнени физически системи. Този принцип препоръчва да се записват математически уравнения, свързани с описанието на състоянието на системата, а не в абсолютни индикатори, но в техните цифрови стъпки.

За да бъдат взети изцяло всички форми на енергия, беше предложено да се добави към класическото уравнение на идеалната система, количеството на увеличенията на енергиите, причинени от промени в състоянието на анализираната система под влиянието на различните полеви форми.

В общата версия тя има следната форма:

dw \u003d σi ui dqi + σj uj dqj

Това е това уравнение, което се счита за най-пълно в съвременната физика. Това беше, че става основа на закона за запазване и превръщане на енергията.

Стойност

В науката няма изключения от този закон, той управлява всички природни явления. Това е на базата на това постулат, че може да бъде представена хипотезата на различни двигатели, включително опровержението на реалността на развитието на вечния механизъм. Тя може да се прилага във всички случаи, когато е необходимо да се обяснят преходите на един вид енергия в друга.

Приложение по механика

Как е законът за запазване и превръщане на енергията в момента? Същността му се крие в прехода на един вид тази стойност в друга, но общата му стойност остава непроменена. Тези системи, в които механичните процеси се извършват чрез консервативна. Такива системи са идеализирани, т.е. те не вземат под внимание силите на триене, други видове съпротивления, причиняващи разсейване на механична енергия.

В консервативната система продължават само взаимни преходи на потенциална енергия в кинетични преходи.

Работата на силите, която действа в подобна система на тялото, не е свързана с формата на пътя. Неговата стойност зависи от крайната и първоначалната позиция на тялото. Като пример за силата на този вид във физиката се разглежда гравитацията. В консервативна система, величината на силата върху затворената площ е нула, а законът за енергоспестяване ще бъде справедлив в следната форма: "В консервативна затворена система, сумата на потенциалната и кинетичната енергия на органите, които правят нагоре системата се запазва непроменена. "

Например, в случай на свободен спад в организма, има преход на потенциална енергия в кинетична форма, докато общата стойност на тези видове не се променя.

Накрая

Механичната работа може да се разглежда като единствен метод за взаимно преход на механично движение в други форми на материята.

Този закон се прилага в техниката. След изключване на двигателя на автомобила, има постепенна загуба на кинетична енергия, възниква последващото спиране на автомобила. Проучванията показват, че в същото време има селекция от определено количество топлина, следователно, бобовите тела се нагряват, увеличавайки вътрешната си енергия. В случай на триене или всяка устойчивост на движение, се наблюдава преходът на механична енергия във вътрешната стойност, което показва коректността на закона.

Модерната му формула има формата: "Енергията на изолираната система не изчезва до никъде, не се появява от нищото. При всички явления съществуващи вътре в системата, има преход от един вид енергия в друг, предаване от едно тяло към друго, без количествена промяна. "

След откриването на този закон физиката не оставя идеята за създаване на вечен двигател, в който стойността на топлината, прехвърлена към топлината, прехвърлена към топлината, предавана от топлинната топлинна енергия, в сравнение с външната топлина получени. Такава кола ще може да се превърне в неизчерпаем източник на топлина, начин за решаване на енергийния проблем на човечеството.

Този видео урок е предназначен самостоятелно да се запознае с "Закона за запазване на механичната енергия". Първоначално ще дадем определението за пълна енергия и затворена система. След това формулираме закона за опазване на механичната енергия и обмисляме в кои физически области могат да бъдат приложени. Ще дадем и дефиницията на работа и ще се научим да го определяме, като сме разгледали формулата, свързана с нея.

Тема: механични колебания и вълни. Звук

Урок 32. Законът за опазване на механичната енергия

Yerutkin Евгений Сергеевич

Предмет на урока е един от основните закони на природата -.

По-рано говорехме за потенциал и кинетична енергия, както и това, че тялото може да се радва както на потенциална, така и кинетична енергия. Преди да говорим за закона за опазване на механичната енергия, ние си спомним каква е цялата енергия. Пълна енергия Обадете се на сумата на потенциалната и кинетичната енергия на тялото. Нека си спомним какво се нарича затворена система. Това е такава система, в която има строго определен брой органи, взаимодействащи помежду си, но никой друг тела отвън не са валидни.

Когато решихме за концепцията за пълна енергия и затворена система, можем да говорим за закона за опазване на механичната енергия. Така, пълна механична енергия в затворена система на тела, взаимодействаща помежду си чрез силите или еластичните сили, остава непроменена при всяко движение на тези тела.

Помислете за запазването на енергията е удобно за примера на свободното падане на тялото на някаква височина. Ако някакво тяло е в покой на някаква височина спрямо земята, тогава това тяло има потенциална енергия. Веднага след като тялото започне своето движение, височината на тялото намалява, потенциалната енергия намалява. В същото време скоростта започва да расте, се появява кинетичната енергия. Когато тялото се приближи до земята, височината на тялото е 0, потенциалната енергия също е равна на 0, а кинетичната енергия на тялото ще бъде максимална. Тук тук се вижда и за превръщане на потенциалната енергия в кинетична. Същото може да се каже за движението на тялото напротив, дъното е, когато тялото се хвърля вертикално.

Разбира се, трябва да се отбележи, че този пример считат, като се вземе предвид липсата на сили на триене, които в действителност работят във всяка система. Нека се обърнем към формулите и да видим как се записва законът за опазване на механичната енергия :.

Представете си, че тялото в известна референтна система има кинетична енергия и потенциална енергия. Ако системата е затворена, тогава с всяка промяна се наблюдава преразпределението, превръщането на един вид енергия в друг, но общата енергия остава в нейната стойност на същото. Представете си ситуацията, когато колата се движи по хоризонталния път. Водачът изключва двигателя и продължава движението с изключен двигател. Какво се случва в този случай? В този случай колата има кинетична енергия. Но вие знаете напълно добре, че с течение на времето колата ще спре. Къде е енергията в този случай? В края на краищата, потенциалната енергия на тялото в този случай не е променена, това е някаква постоянна стойност спрямо Земята. Как се е случило промяната на енергията? В този случай енергията отиде да преодолее войските сили. Ако триене се появи в системата, тя също така засяга енергията на тази система. Нека видим как е написана промяната в енергията в този случай.

Енергията варира и тази промяна в енергията се определя от работата срещу силата на триене. Можем да определим работата с формула, която е известна от 7 клас: A \u003d F. * S.

Така че, когато говорим за енергия и работа, трябва да разберем, че всеки път трябва да вземем под внимание факта, че част от енергията се изразходва за преодоляване на силите на триене. Работата се ангажира да преодолее войските сили.

В заключението на урока бих искал да кажа, че работата и енергията по същество са свързани с текущите сили.

Допълнителна задача 1 "На падането на тялото от някаква височина"

Задача 1.

Тялото се намира на височина 5 м от повърхността на земята и започва да пада свободно. Определя телесната скорост по време на контакт с земята.

Данар: решение:

H \u003d 5 m 1. ep \u003d m * g * .h

V0 \u003d 0; M * g * h \u003d

_______ v2 \u003d 2GH

VK -? Отговор:

Считат закона за запазване на енергията.

Фиг. 1. Движение на тялото (задача 1)

В горната точка тялото има само потенциална енергия: ЕР \u003d m * g * H. Когато тялото се приближи до земята, височината на тялото над земята ще бъде равна на 0, и това означава, че потенциалната енергия на тялото изчезна, тя се превърна в кинетичен.

Според закона за енергоспестяване можем да напишем: m * g * h \u003d. Маса за тяло се намалява. Конвертиране на определеното уравнение, получаваме: V2 \u003d 2GH..

Окончателният отговор ще бъде: . Ако заменим цялата ви стойност, тогава получаваме: .

Допълнителна задача 2.

Тялото свободно пада от височината на N. определя, при каква височина кинетичната енергия е трети потенциал.

Данар: решение:

N ep \u003d m. g. H; Шпакловка

M.g.h \u003d m.g.h + m.g.h

h -? Отговор: H \u003d H.

Фиг. 2. За задача 2

Когато тялото е на височина h, тя има потенциална енергия и само потенциал. Тази енергия се определя по формулата: ЕР \u003d m * g * H. Това ще бъде пълната енергия на тялото.

Когато тялото започне да се движи надолу, потенциалната енергия намалява, но в същото време кинетичният се увеличава. На височината, която трябва да се определи, тялото вече ще има някаква скорост V. за точка, съответстваща на височина Н, кинетичната енергия има формата :. Потенциалната енергия на тази височина ще бъде посочена, както следва :. \\ T

Съгласно закона за енергоспестяване, нашата обща енергия се запазва. Тази енергия Ep \u003d m * g * h Той остава величината на постоянната. За точка Н, можем да запишем следното съотношение: (От Z.S.E.).

Спомняйки си, че кинетичната енергия чрез състоянието на проблема е, можем да напишем следното: m.g.n \u003d m.g.h + m.g.h.

Обърнете внимание, масата се намалява, ускорението на свободното падане се намалява, след прости трансформации, ние получаваме, че височината, върху която се извършва такова съотношение, е H \u003d H.

Отговор: h \u003d 0.75H

Допълнителна задача 3.

Два тела - бучка M1 и маса за крушка от пластилин M2 - движение един към друг със същите скорости. След сблъсъка на пластилинното лепило към бара, два тела продължават да се движат заедно. Определете колко енергия е станала вътрешна енергия на тези тела, като се вземат предвид факта, че масата на бара е 3 пъти масата на пластилинната топка.

Данар: решение:

m1 \u003d 3. m2 m1.v1- m2.v2 \u003d (m1 + m2) .u; 3.m2v- m2.v \u003d 4 m2.u2.v \u003d 4.U; .

Това означава, че скоростта на бара и пластилинната топка заедно ще бъде 2 пъти по-малка от скоростта преди сблъсък.

Следващата стъпка е.

.

В този случай общата енергия е сумата на кинетичните енергии на двете тела. Тел, които все още не са дошли, не са ударили. Какво се случи тогава, след като се сблъскате? Вижте следното вписване: .

В лявата част оставяме пълна енергия и в дясната част трябва да записваме кинетична енергия тела след взаимодействие и отчитат, че част от механичната енергия се превръща в топлина Q..

Така имаме: . В крайна сметка получаваме отговора .

Забележка: В резултат на това взаимодействие по-голямата част от енергията се превръща в топлина, т.е. влиза във вътрешната енергия.

Списък на допълнителната литература:

Законът за опазването ви е добре познат? // KVANT. - 1987 г. - № 5. - стр. 32-33.
Gorodetsky Е.Е. Законът за запазване на енергията // KVANT. - 1988 г. - № 5. - стр. 45-47.
Соловичик I.А. Физика. Механика. Ръководство за кандидатите и учениците от гимназията. - SPB.: Агенция Igrek, 1995. - стр. 119-145.
Физика: механика. 10 CL: студент. За задълбочено проучване на физиката / m.m. Балашов, a.i. Гомонова, А. Dalitsky et al.; Ед. G.YA. Миакишев. - м.: DRAP, 2002. - C. 309-347.

Със съществуващата затворена механична система на тялото взаимодействат през силите на гроба и еластичността, тогава работата им е равна на промяната в потенциалната енергия на телата с противоположния знак:

A \u003d - (e p 2 - e p 1).

След теоремата на кинетичната енергия, формулата на работа ще бъде под формата

A \u003d E K 2 - E K 1.

Следователно следва това

E K 2 - E K 1 \u003d - (E P2 - E P 1) или E K 1 + E P 1 \u003d E K2 + E P2.

Определение 1.

Количеството кинетични и потенциални енергийни телапредставляват затворена система и взаимодействащи помежду си през силите и силата на еластичността остават останки непроменен.

Това твърдение изразява закона за запазване на енергията в затворена система и в механични процеси, което е следствие от законите на Нютон.

Определение 2.

Законът за енергоспестяване се извършва в взаимодействието на силите с потенциални енергии в затворена система.

Пример N.

Пример за прилагането на такъв закон е основата на минималната здравина на леко непретенциозната нишка, която държи пая с маса m, въртяща го вертикално по отношение на равнината (Guigens задачи). На фигура 1 е показан подробен разтвор. двадесет. един.

Снимка 1. двадесет. един. За задачата на фюзената, където F → се приема за силата на напрежението на конеца в долната точка на траекторията.

Записването на закона за поддържане на пълна енергия в горната и долната точка отнема

m V 1 2 2 \u003d m V2 2 2 + m g 2 L.

F → Разположена перпендикулярна на скоростта на тялото, следователно заключението, че не работи.

Ако скоростта на въртене е минимална, след това напрежението на нишката на горната точка е нула, това означава, че центрострелното ускорение може да бъде докладвано само с помощта на тежестта. Тогава

m v2 2 l \u003d m g.

Въз основа на съотношенията, получете

v 1 m I N2 \u003d 5 g L.

Създаването на центрострелно ускорение се прави от F → и m g → с противоположни посоки един спрямо друг. След това формулата се записва:

m v 1 2 2 \u003d f - m g.

Може да се заключи, че с минималната скорост на тялото в горната точка напрежението на конеца ще бъде равно на модулната стойност F \u003d 6 m g.

Очевидно е, че силата на нишката е длъжна да надвишава стойността.

С помощта на Закона за опазване на енергията чрез формулата е възможно да се получи връзка между координатите и телесното равнище в две различни точки на траекторията, без да се използва анализът на закона на движението на организма при всички междинно съединение точки. Този закон ви позволява значително да опростите решаването на задачите.

Реалните условия за преместване на тела предполагат действията на силите на гроба, еластичността, триенето и съпротивата на тази среда. Работата на силата на триене зависи от дължината на пътя, така че не е консервативна.

Определение 3.

Между телата, съставляващи затворената система, акци за триене, тогава механичната енергия не е запазена, нейната част влиза във вътрешната страна. Всички физически взаимодействия не предизвикват появата или изчезването на енергия. Тя се движи от една форма в друга. Този факт изразява основния закон на природата - законът за опазване и обръщане на енергия.

Вследствие на това е изявлението за невъзможността за създаване на вечен двигател (Perpetuum Mobile) - кола, която ще направи работа и не харчи енергия.

Снимка 1. двадесет. 2. Проекта на вечния двигател. Защо тази машина няма да работи?

Има голям брой такива проекти. Те нямат право на съществуване, тъй като изчисленията ясно се виждат някои грешки на проектите на цялото устройство, други са маскирани. Опитите за осъществяване на такава кола са напразни, тъй като те противоречат на закона за опазване и превръщането на енергията, така че констатацията на формулата няма да даде резултати.

Ако забележите грешка в текста, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter