Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Урок 9.Механическая энергия. Закон сохранения энергии.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Все тела от природы обладают энергией.

Энергия E (Дж) – это количественная мера движения материи и взаимодействия ее видов.

Виды энергии:

· механическая,

· тепловая (внутренняя),

· химическая,

· электрическая,

· магнитная,

· световая,

· атомная.

Энергия – скалярная величина. Основное свойство энергии – взаимное превращение ее видов. Механическая энергия может превращаться в тепловую, электрическую и другие виды энергии и наоборот

.

Различают два вида механической энергии: кинетическую и потенциальную.

Механическая энергия
Кинетическая энергия,
Потенциальная энергия,
   

 

 


Кинетическая энергия.

Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Кинетическая энергия равна половине произведения массы тела и квадрата его скорости:

Всякое движущееся тело обладает кинетической энергией. Кинетическая энергия - всегда положительная величина. Если под действием силы тело совершило перемещение и вследствие этого его скорость изменилась, то работа силы равна изменению кинетической энергии тела:

Пример 1. Скорость автомобиля массой 1000 кг увеличилась от 10 м/с до 20 м/с. Чему равна работа равнодействующей силы?

Решение:

Ответ: А = 150кДж

 

Потенциальная энергия.

Потенциальная энергия – это энергия, которой обладает тело вследствие того, что находится в силовом поле или вследствие взаимодействия с другими телами.

Потенциальная энергия тела поднятого над землей, прямопропорциональна его массе и высоте:

Потенциальная энергия тела при упругой деформации равна половине произведения жесткости тела и квадрата его деформации:

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия:

Здесь: массы взаимодействующих тел (кг.),

r – расстояние между ними,

– гравитационная постоянная.

 

Замечание: Потенциальную энергию гравитационного взаимодействия необходимо учитывать, только для очень тяжелых тел.

 

Если под действием силы тело изменило высоту или деформацию, то работа этой силы равна изменению потенциальной энергии тела, взятой со знаком «минус»:

Полная энергия E– это сумма кинетической и потенциальной энергии тела

В случае, когда система тел, о которых идет речь, замкнута, т.е. на нее не действуют внешние силы и не нужно определять какие либо внутренние силы взаимодействия тел, то для решения задачи удобно применить закон сохранения механической энергии или общий закон сохранения энергии.

Закон сохранения механической энергии:

В замкнутой системе тел, где между телами действуют только силы тяготения (тяжести) или силы упругости, полная механическая энергия сохраняется.

Если между телами системы действуют, кроме сил тяготения и упругости, другие силы, например силы трения, силы сопротивления, действие которых приводит к превращению механической энергии в тепловую, то в такой системе закон сохранения механической энергии не выполняется. Но всегда выполняется общий закон сохранения энергии.

Общий закон сохранения энергии:

Энергия не возникает из ничего и не уничтожается, а лишь переходит из одного вида в другой в равных количествах.

 

Пример 2. Ис­кус­ствен­ный спут­ник дви­жет­ся по эл­лип­ти­че­ской ор­би­те во­круг Земли. Из­ме­ня­ют­ся ли пе­ре­чис­лен­ные в пер­вом столб­це фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны во время его при­бли­же­ния к Земле и если из­ме­ня­ют­ся, то как? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, пе­ре­чис­лен­ны­ми в пер­вом столб­це, и воз­мож­ны­ми ви­да­ми их из­ме­не­ний, пе­ре­чис­лен­ны­ми во вто­ром столб­це. За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ   ИХ ИЗ­МЕ­НЕ­НИЯ
А) Ско­рость Б) Уско­ре­ние В) Ки­не­ти­че­ская энер­гия Г) По­тен­ци­аль­ная энер­гия Д) Пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия   1) Не из­ме­ня­ет­ся 2) Толь­ко уве­ли­чи­ва­ет­ся по ве­ли­чи­не 3) Толь­ко умень­ша­ет­ся по ве­ли­чи­не 4) Уве­ли­чи­ва­ет­ся по ве­ли­чи­не и из­ме­ня­ет­ся по на­прав­ле­нию 5) Умень­ша­ет­ся по ве­ли­чи­не и из­ме­ня­ет­ся по на­прав­ле­нию 6) Уве­ли­чи­ва­ет­ся по ве­ли­чи­не, не из­ме­ня­ет­ся по на­прав­ле­нию 7) умень­ша­ет­ся по ве­ли­чи­не, не из­ме­ня­ет­ся по на­прав­ле­нию

 

 

Ре­ше­ние.

При дви­же­нии ис­кус­ствен­но­го спут­ни­ка по эл­лип­ти­че­ской ор­би­те во­круг Земли для спут­ни­ка вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния пол­ной ме­ха­ни­че­ской энер­гии, по­сколь­ку на него не дей­ству­ет ни­ка­ких внеш­них сил, со­вер­ша­ю­щих ра­бо­ту (Д — 1). По­тен­ци­аль­ная энер­гия спут­ни­ка свя­за­на с рас­сто­я­ни­ем до Земли со­от­но­ше­ни­ем . . Сле­до­ва­тель­но, при при­бли­же­нии спут­ни­ка к Земле, по­тен­ци­аль­ная энер­гия умень­ша­ет­ся по ве­ли­чи­не (Г — 3).

От­сю­да, из за­ко­на со­хра­не­ния пол­ной ме­ха­ни­че­ской энер­гии по­лу­ча­ем, что ки­не­ти­че­ская энер­гия спут­ни­ка при при­бли­же­нии к Земле, на­про­тив, уве­ли­чи­ва­ет­ся (В — 2). По­сколь­ку ки­не­ти­че­ская энер­гия уве­ли­чи­ва­ет­ся, за­клю­ча­ем, что ве­ли­чи­на ско­ро­сти дви­же­ния спут­ни­ка также уве­ли­чи­ва­ет­ся. Так как тра­ек­то­рия дви­же­ния — эл­липс, а не пря­мая, ско­рость из­ме­ня­ет­ся и по на­прав­ле­нию (А — 4). Един­ствен­ная сила, дей­ству­ю­щая на спут­ник, — сила при­тя­же­ния со сто­ро­ны Земли, по­это­му вто­рой закон Нью­то­на для спут­ни­ка в про­ек­ции на ра­ди­аль­ную ось при­об­ре­та­ет вид Таким об­ра­зом, при при­бли­же­нии к Земле уско­ре­ние спут­ни­ка уве­ли­чи­ва­ет­ся по ве­ли­чи­не. По­сколь­ку в любой мо­мент вре­ме­ни уско­ре­ние спут­ни­ка на­прав­ле­но к Земле, а спут­ник дви­га­ет­ся во­круг нее, на­прав­ле­ние уско­ре­ния тоже из­ме­ня­ет­ся (Б — 4).

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.