Daily опит показва, че имотът на тялото може да бъде преместен, и се премества да спре.Ние сме винаги нещо да се направи по целия свят турнюри, слънце ... Но там, където при хората, животните и природата като цяло са взели силата да направи тази работа?Дали механично движение изчезва без следа?Ще се премести едно движение на тялото, без да променя другия?Всичко това ще се обсъждат в тази статия.
енергийна концепция за двигателя, който дава на движението на автомобили, трактори, локомотиви, самолети трябва гориво, което е източник на енергия.Електрически двигатели дават движението на машината с помощта на електричество.Благодарение на енергията на водата падане от височина, включете хидротурбинно свързан с електрическите машини, производство на електрически ток.Man да съществуват и работят, също се нуждаят от енергия.Те казват, че за да се извърши, за някаква работа изисква енергия.Какво е енергия?
- 1. Наблюдение Lift топката на земята.Докато той е в състояние на покой, механичната работа не се извършва.Пусни го.Под действието на гравитацията топката пада на земята от определена височина.През есента на топката извършва механична работа.
- наблюдение 2. somknite пролетта, определя своята нишка и сложи малко тегло на пролетта.Пламнал конци пролетта Изправяне и да се повиши малко тегло на някаква височина. Spring извършва механична работа.Наблюдение
- 3. С трамвая ще предупредим пръта с блок в края.Чрез блок perekinem нишка единият край на който се навива около оста на камиона, и другите висящи печати.Нека отидем на печати.Под действието на гравитацията, тя щеше да падне и да даде предложение количка. тежести извършват механична работа.
След анализ на всички по-горе наблюдения, можем да заключим, че ако тялото или няколко органи по време на взаимодействието изпълнение на механична работа, тогава ние казваме, че те имат механична енергия или енергия.Енергийна концепция
енергия (от гръцки дума енергията на -. Дейности) - е физична величина, която характеризира способността на организма да изпълнява работата.Единицата на енергия, както и работата в системата SI е един джаул (1 J).В писмо до енергията, обозначен с буквата E .От горните експерименти очевидно е, че тялото извършва работа при преходите от едно състояние в друго.Енергията на тялото с промените (намалява), както и механичната работа, извършена от тялото е резултат от промяна в неговата механична енергия.
Видове механична енергия.Концепцията за потенциална енергия
Има 2 вида на механична енергия: Потенциална и кинетична.Сега по-отблизо в потенциалната енергия.
потенциална енергия (PE) - е енергията определя от относителното положение на органите, които взаимодействат или части от самия орган.Тъй като всеки орган и земята привличане помежду си, което означава, да си взаимодействат, PE тялото повдигнати над земята ще зависи от височината на повдигане ч .Колкото по-висока тялото се повишава, толкова повече си PE.Беше установено, че експериментално PE зависи не само от височината, на която се повишава, и телесното тегло.Ако органите се повишава до същата височина, като тялото има по-голяма маса ще има по-голям и PE.Формулата на тази енергия е както следва: Ep = MGH, където Ep - е потенциална енергия, м - тегло, г = 9,81 N / кг, з - височина.
потенциална енергия на пролетта
потенциална енергия деформира еластично тяло се нарича физична величина Ep, , че при смяна на скоростта на движение напред от силите на еластичността намалява с точно толкова, колкото и на кинетичната енергия се увеличава.Springs (и други деформира еластично тяло) имат PE, което е равно на половината от продукта от тяхната твърдост к площада на щама: х = kx2: 2.
кинетична енергия: формулата и определението
Понякога стойността на механична работа може да се видибез използването на понятията сила и движение, като се набляга на факта, че работата представлява промяната в енергията на организма.Всичко, което може да се наложи - е масата на едно тяло и началната и крайната си скорост, която ще ни доведе до кинетичната енергия.Кинетичната енергия (KE) - енергията се дължи на организма в резултат на служебно.
кинетична енергия е вятър, тя се използва за придаване на движение вятърни турбини.Водени от въздушни маси упражни натиск върху рампи на крилете на вятърни турбини и да ги обърне.Ротационни преносните движение системи, използващи механизма на прехвърляне, извършване на някаква работа.Водени от водата, се превръща мощността на турбината, губи част от своята ЕО, върши работата.Летящи високо в небето равнина, в допълнение към ЕТ, а CE.Ако тялото е в състояние на покой, тоест своята наземна скорост е равна на нула, и неговата CE спрямо земята е равна на нула.Беше установено експериментално, че по-голяма тежест на тялото и скоростта, с която се движи, толкова повече ТВЕ.Формулата на кинетичната енергия на постъпателно движение по следния математически израз:
Where To - кинетична енергия, м - телесно тегло, V - скорост.
промяна в кинетична енергия
Тъй като скоростта на тялото е различна в зависимост от избора на опорния кадър, стойността на FE тяло също зависи от избора.Промяната на кинетична енергия (IKE) тялото се дължи на действието на външна сила върху тялото F .A физическо количество , което е IKE ΔEk тялото се дължи на действието на сила върху него F, наречена операцията: A = ΔEk. Ако орган, който се движи със скорост V 1 , силата F , съвпадаща с посоката, скоростта на движение на тялото ще увеличи интервал от време т до определена стойност V 2 .Това IKE добре:
Къде м - телесно тегло; г - пресича пътя на тялото; VF1 = (V2 - V1);VF2 = (V2 + V1);А = F: m .Това е за се изчислява тази формула, колко кинетична енергия се променя.Формулата може да се тълкува и както следва: ΔEk = Flcos ά , където cosά е ъгълът между векторите на сила F и скорост V .
средната кинетична енергия
Кинетична енергия е енергията определя от скоростта на различни точки, които принадлежат към тази система.Все пак, имайте предвид, че е необходимо да се прави разлика между двата енергийни характеризират различни видове движения: постъпателно и въртеливо.Средната кинетична енергия (SKE) в този случай е средната разлика между общата енергия на цялата система и нейната силата на ума, че е в действителност, стойността му - е средната стойност на потенциалната енергия.Формулата на средната кинетична енергия на следното:
където к - е Болцман постоянна;T - температура.Това е това уравнение е на базата на молекулно кинетичната теория.
средната кинетична енергия на газови молекули
многобройни експерименти е установено, че средната кинетичната енергия на газови молекули в движението напред при дадена температура, е същият и не зависи от вида на газ.Освен това бе установено, че чрез нагряване на газ при 1 ° SKE се увеличава с една и съща стойност.Да ви кажа по-точно, стойността е: ΔEk = 2,07 х 10-23Dzh / C. За да се изчисли каква е средната кинетична енергия на газови молекули в движението напред, трябва, в допълнение към тази относителна стойност, дори да знае поне една абсолютна стойност на енергията на постъпателно движение.Във физиката, за да се определи точно тези стойности за широк диапазон от температури.Така например, при температура т = 500 ° C кинетична енергия на постъпателно движение на молекулата Ek = 1600 х 10-23Dzh. Познаването на стойност 2 ( ΔEk и Ek), как можем да се изчисли енергията на постъпателно движение на молекулите при дадена температура, и за решаване на обратната задача - да се определи температурата, при дадените стойности на енергия.
накрая, можем да заключим, че средната кинетична енергия на молекулите, формулата на която е показан по-горе, това зависи само от абсолютната температура (и за всеки състояние на материята).
закон за запазване на общата механична енергия
проучване на движението на телата под действието на гравитацията и еластичните сили показа, че е налице физическа величина, която се нарича потенциална енергия E ;това зависи от рамката на тялото и неговата промяна се приравни IKE, който се приема с обратен знак: Δ E = - ΔEk. този начин сумата на промяна на CE и PE тялото, които си взаимодействат с гравитационните сили и еластичността е равна на 0 : Δ En + ΔEk = 0. сили, които зависят само от координатите на тялото, наречени консервативна. атрактивни сили и еластични сили са консервативни.Сумата на кинетичните и потенциалните енергии на тялото е пълна с механична енергия: En + Ek = E
Този факт, който е доказано най-точните експериментите,
нарича закон за запазване на механичната енергия .Ако тялото взаимодействат със силите, които зависят от относителната скорост, механичната енергия на системата на взаимодействащи органи не се записва.Пример за този тип на силите, които се наричат неконсервативни , са триене.Ако тялото на сила на триене, че е необходимо да се преодолее тях да изразходват енергия, която е част от него се използва за извършване на работа срещу силите на триене.Въпреки това, нарушение на закона за запазване на енергията е само въображаема, защото това е специален случай на общия закон за запазване и преобразуване на енергия. енергийни тела никога не изчезва и отново се появява: го само преобразува от една форма в друга.Този закон на природата е много важно, това се прави навсякъде.Необходимо е също така понякога се нарича общия закон за запазване и преобразуване на енергия.
връзка между вътрешната енергия на тялото, кинетичните и потенциалните енергии
вътрешния енергиен (U) на тялото - това е цялата си енергия на тялото минус тяло CE като цяло и нейната PE във външната напрегнатостта на полето.От това можем да заключим, че вътрешната енергия се състои от произволно движение на молекулите на CE, PE, и взаимодействието между тях vnutremolekulyarnoy енергия.Вътрешен енергиен - единично-ценен функция на държавата, което означава следното: ако системата е в това състояние, неговата вътрешна енергия взема своите присъщи ценности, независимо от това какво се е случило преди това.
Релативизмът
Когато скоростта на тялото близо до скоростта на светлината, кинетичната енергия се изчислява по следната формула:
кинетичната енергия на тялото, формулата на който е написано по-горе, може да се изчислява на следния принцип:
Примери за проблеми при намирането на кинетичнатаEnergy
1. Сравнете кинетичната енергия на тегло топка 9грама, летящи със скорост 300 м / сек, а човек с тегло 60 кг се движи със скорост от 18 км / ч.
Така че, това, което ни е дадено: M1 = 0009 кг;V1 = 300m / сек;m2 = 60 кг V2 = 5 м / сек.
Решение:
- кинетична енергия (формула): Ek = MV2: 2.
- Имаме всички данни за изчисляването и, следователно, ние откриваме Ek за човека и топката.
- EK1 = (0.009 кг S (300 м / сек 2)) 2 = 405 J;
- Ek2 = (60 килограма х (5 м / сек) 2) 2 = 750 J.
- EK1 & LT; Ek2.
Отговор: Кинетичната енергия на топката е по-малък от един човек.
2. тяло с маса от 10 кг е бил повдигнат на височина от 10 метра, след което той е бил освободен.Какво CE че ще има на височина от 5 m?Резистентност Air е позволено да бъдат пренебрегвани.
Така че, това, което ни е дадено: m = 10 кг;H = 10 m; ч 1 = 5 m;G = 9,81 N / кг. EK1 -?
Решение:
- тялото на някои маса, повишава до определена височина, има потенциална енергия: Ep = MGH.Ако тялото пада, тя е най-известна височина h1 ще има пот.енергия Ep = mgh1 и роднини.EK1 енергия.За правилно намерено кинетичната енергия на формула, която е показана по-горе, не работи и следователно реши проблема по следния алгоритъм.
- В този етап, ние използваме закона за запазване на енергията и пиши: EP1 + EK1 N = E.
- Тогава EK1 = E п - EP1 = MGH - MGH 1 = мг (з-h1).
- Заместването нашите ценности във формулата, получаваме: EK1 = 9.81 х 10 (10-5) = 490.5 J.
Отговор: EK1 = 490.5 J.
3. маховика с маса м и радиус R, увита около ос, минаваща през центъра му.Ъгловата скорост на обвивката на маховика - ω .За да се спре на маховика да си джантата се притиска към спирачната челюст действа върху него със сила Ftreniya .Колко оборота ще направят маховика да спре?Имайте предвид, че теглото на маховика е центриран върху джантата.
Така че, това, което ни е дадено: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Решение:
- при решаването на проблема, ние приемаме, инерция маховик Оказва като тънка равномерна обръч с радиус R и тегло m, която се превръща в ъглова скорост ω.
- Кинетичната енергия на тялото е равна на: Ek = (J ω 2) 2, където J = м R 2.
- Flywheel спирка, при условие, че всички членове на ТВЕ, прекарано на работа, за да се преодолее силата на триене Ftreniya, възникнал между спирачната накладка и джантата: Ek = Ftreniya * ите, където
