Daily montre que la propriété du corps peut être déplacé, et a déménagé à arrêter.Nous sommes toujours quelque chose à faire autour de la tournures de monde, le soleil ... Mais où chez les humains, les animaux et la nature en général avons pris la force de faire ce travail?Que le mouvement mécanique disparaît sans laisser de trace?Will le déménagement d'un mouvement du corps sans changer l'autre?Tout cela sera discuté dans cet article.
concept de l'énergie pour le moteur, ce qui donne le mouvement des voitures, tracteurs, locomotives, avions besoin de carburant, qui est une source d'énergie.Les moteurs électriques permettent le mouvement de la machine au moyen de l'électricité.En raison de l'énergie de l'eau tombant d'une hauteur, tourner à turbine hydraulique relié à des machines électriques, en produisant un courant électrique.Homme d'exister et de travail, a également besoin d'énergie.Ils disent que, pour mener à bien pour un travail nécessite de l'énergie.Qu'est-ce que l'énergie?
- 1. Observation lever la balle au sol.Alors qu'il est dans un état de tranquillité, le travail mécanique est pas effectuée.Laisse le partir.Par gravité le ballon tombe au sol à partir d'une certaine hauteur. cours de l'automne de la balle effectué un travail mécanique.
- Observation 2. somknite printemps, fixer son fil et de mettre peu de poids sur le ressort.Printemps Ablaze fil redresser et augmenter peu de poids sur une certaine hauteur. Printemps effectué un travail mécanique.Observation
- 3. Sur le chariot va fixer la tige avec un bloc à la fin.Par fil de perekinem de bloc dont une extrémité est enroulée autour de l'axe du chariot, et l'autre platine de suspension.Lâchez du lest.Sous l'action de la gravité, il serait tomber et donner un mouvement de chariot.Poids effectuées travail mécanique.
Après avoir analysé toutes les observations ci-dessus, nous pouvons conclure que si l'organisme ou de plusieurs organismes lors de l'interaction effectuent un travail mécanique, alors nous dire qu'ils ont une puissance mécanique ou de l'énergie.
concept énergétique
énergie (du grec de mot énergie -. Activités) - est une grandeur physique qui caractérise la capacité de l'organisme à exécuter le travail.L'unité d'énergie, ainsi que le travail dans le système SI est un joule (1 J).Dans une lettre à l'énergie notée par la lettre E .D'après les expériences ci-dessus, il est évident que le corps exécute des travaux lorsque les transitions d'un état à un autre.L'énergie du corps avec les changements (diminutions), et le travail mécanique effectué par le corps est le résultat d'une modification de sa puissance mécanique.
Types d'énergie mécanique.Le concept de
d'énergie potentielle
Il ya 2 types d'énergie mécanique: potentielle et cinétique.Maintenant, un coup d'oeil de plus près à l'énergie potentielle.
énergie potentielle (PE) - est l'énergie déterminé par la position relative des organismes qui interagissent ou des parties du corps lui-même.Étant donné que chaque corps et la terre attirent l'autre, qui est, d'interagir, corps PE élevé au-dessus du sol dépendra de la hauteur de levage h .Plus le corps est élevé, plus son PE.Il a été établi expérimentalement que PE dépend non seulement de l'altitude à laquelle il est soulevé, et le poids corporel.Si les corps sont portées à la même hauteur, le corps ayant une masse supérieure, et ont une plus grande PE.La formule de cette énergie est la suivante: Ep = mgh, où Ep - est l'énergie potentielle, m - poids, g = 9,81 N / kg, h - hauteur.
énergie potentielle du ressort
énergie potentielle du corps de déformation élastique est appelée grandeur physique Ep, que lorsque vous modifiez la vitesse de mouvement vers l'avant par les forces de l'élasticité diminue exactement autant que les augmentations de l'énergie cinétique.Springs (et d'autres corps de déformation élastique) ont un PE, qui est égale à la moitié du produit de leur rigidité k la place de la souche: x = kx2: 2.
énergie cinétique: la formule et la définition
Parfois, la valeur du travail mécanique peut être vusans l'utilisation des concepts de pouvoir et le mouvement, mettant l'accent sur le fait que le travail représente la variation de l'énergie du corps.Tout ce que nous pouvons avoir besoin - est la masse d'un corps et sa vitesse initiale et finale qui nous mènera à l'énergie cinétique.L'énergie cinétique (KE) - l'énergie due au corps du fait de sa propre initiative.
l'énergie cinétique du vent, il est utilisé pour conférer un mouvement éoliennes.Poussé par les masses d'air exercent une pression sur les rampes des ailes des éoliennes et les faire tourner autour.Les systèmes de transmission de mouvement de rotation en utilisant le mécanisme de transfert, d'effectuer certains travaux.Poussé par l'eau, se transforme la puissance de la turbine, perd une partie de son CE, de faire le travail.Voler haut dans le plan du ciel, en plus de PE, un CE.Si le corps est dans un état de repos, qui est, sa vitesse de déplacement est égale à zéro, et sa CE par rapport à la terre est égale à zéro.Il a été établi expérimentalement que le plus de poids du corps et de la vitesse à laquelle il se déplace, plus il TBE.La formule de l'énergie cinétique du mouvement de translation dans l'expression mathématique suivante:
Où - l'énergie cinétique, m - poids corporel, v - vitesse.
variation de l'énergie cinétique
Comme la vitesse du corps est variable en fonction du choix de la trame de référence, la valeur du corps FE dépend également du choix.La variation de l'énergie cinétique (IKE) corps est due à l'action d'une force externe sur le corps F .Une quantité physique , qui est l'organe IKE ΔEk due à l'action de la force sur lui F, appelée l'opération: A = ΔEk. Si un corps qui se déplace avec de vitesse v 1 , la force F , coïncidant avec la direction, la vitesse de déplacement du corps va augmenter le temps intervalle t à une certaine valeur v 2 .Cette IKE bien:
Où m - poids corporel; d - chemin du corps traversé; Vf1 = (V2 - V1);Vf2 = (V2 + V1);a = F: m .Il est pour cette formule est calculée, la quantité d'énergie cinétique est modifiée.La formule peut également être interprétée comme suit: de ΔEk = FLCOS , où cos est l'angle entre les vecteurs de force F et la vitesse V .
moyenne énergie cinétique énergie
cinétique est l'énergie déterminée par la vitesse des différents points qui appartiennent à ce système.Toutefois, sachez qu'il est nécessaire de faire la distinction entre deux énergie caractériser les différents types de mouvements: translation et de rotation.L'énergie cinétique moyenne (SKE) dans ce cas est la différence moyenne entre l'énergie totale de l'ensemble du système et de son pouvoir de l'esprit, qui est, en fait, sa valeur - est la valeur moyenne de l'énergie potentielle.La formule de l'énergie cinétique moyenne de ce qui suit:
où k - est la constante de Boltzmann;T - température.Il est de cette équation est la base de la théorie moléculaire cinétique.
énergie cinétique moyenne des molécules de gaz
nombreuses expériences, il a été constaté que l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz dans le mouvement vers l'avant à une température donnée est la même et ne dépend pas de la nature du gaz.En outre, il a également été constaté que par chauffage du gaz à 1 ° SKE est incrémenté d'une unité et la même valeur.Pour dire plus précisément, la valeur est: ΔEk = 2.07 x 10-23Dzh / CAfin pour calculer quelle est l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz dans le mouvement vers l'avant, vous devez, en plus de cette valeur relative, même savoir au moins une valeur absolue de l'énergie du mouvement de translation.En physique pour déterminer avec précision ces valeurs pour une large gamme de températures.Par exemple, à une de température t = 500 ° C énergie cinétique du mouvement de translation de la molécule Ek = 1600 x 10-23Dzh. Connaissant la valeur 2 ( ΔEk et Ek), comment nous pouvons calculer l'énergie du mouvement de translation des molécules à une température donnée, et de résoudre le problème inverse - pour déterminer la température à des valeurs données d'énergie.
Enfin, nous pouvons conclure que l'énergie cinétique moyenne des molécules, dont la formule est représentée ci-dessus, il ne dépend que de la température absolue (et pour chaque état de la matière).Droit
de conservation d'étude mécanique totale
d'énergie du mouvement des corps sous l'action de la gravité et les forces élastiques a montré qu'il existe une quantité physique, qui est appelée énergie potentielle E ;il dépend sur le châssis de corps, et sa variation est assimilée IKE, qui est pris avec le signe opposé: Δ E = - ΔEk. Ainsi, la quantité de changement de CE et le corps PE qui interagissent avec les forces gravitationnelles et l'élasticité est égale à 0 : forces Δ En + ΔEk = 0. de , qui ne dépendent que les coordonnées de l'organisme, appelées conservatrice. forces attractives et des forces élastiques sont prudentes.La somme des énergies cinétiques et potentielles du corps est plein d'énergie mécanique: En + Ek = E
Ce fait, qui a été prouvé les expériences les plus précises,
appelle la loi de conservation de d'énergie mécanique.Si le corps communiquent avec les forces qui dépendent de la vitesse relative, l'énergie mécanique du système de corps en interaction n'a pas été acceptée.Un exemple de ce type de forces, qui sont appelés non-conservatrice , sont friction.Si le corps d'une force de frottement, il est nécessaire pour les surmonter à dépenser de l'énergie qui fait partie de celui-ci est utilisé pour effectuer des travaux contre les forces de frottement.Toutefois, la violation de la loi de conservation de l'énergie est seulement imaginaire, car il est un cas particulier de la loi générale de la conservation et de la transformation de l'énergie.Corps énergétiques jamais disparaît et réapparaît: seulement convertie d'une forme à l'autre.Cette loi de la nature est très important, il est fait partout.Il est aussi parfois appelée la loi générale de la conservation et de la transformation de l'énergie.Connexion
entre l'énergie interne du corps, les énergies cinétiques et potentielles énergie interne
(U) du corps - il est son plein d'énergie de l'organisme, moins le corps de la CE dans son ensemble et son PE en la force du champ externe.De cela, nous pouvons conclure que l'énergie interne est composé du mouvement aléatoire des molécules du CE, PE, et l'interaction entre eux vnutremolekulyarnoy énergie.L'énergie interne - une fonction à valeur unique de l'État, ce qui signifie ce qui suit: si le système est dans cet état, son énergie interne prend ses valeurs intrinsèques, indépendamment de ce qui est arrivé avant.
relativisme
Lorsque la vitesse du corps près de la vitesse de la lumière, l'énergie cinétique est trouvé par la formule suivante:
énergie cinétique du corps, dont la formule a été écrit ci-dessus, il peut également être calculée sur le principe suivant:
exemples de problèmes à trouver un cinétiqueEnergie
1. Comparer l'énergie cinétique du poids de la balle 9 g, volant à une vitesse de 300 m / s, et une personne de 60 kg, se déplaçant à une vitesse de 18 km / h.
Donc, ce que nous avons reçu: M1 = 0009 kg;V1 = 300 m / s;m2 = 60 kg, V2 = 5 m / s.
Solution:
- énergie cinétique (formule): Ek = mv2: 2.
- Nous avons toutes les données nécessaires au calcul et, par conséquent, nous trouver Ek pour l'homme et la balle.
- EK1 = (0,009 kg s (300 m / s 2)) 2 = 405 J;
- EK2 = (60 kg (x 5 m / s) 2) 2 = 750 J.
- ek1 & lt; EK2.
Réponse: L'énergie cinétique de la balle est plus petite que une personne.
2. Un corps avec une masse de 10 kg a été soulevée à une hauteur de 10 mètres, après quoi il a été libéré.Qu'est-ce que cela aura CE à une hauteur de 5 m?la résistance de l'air est autorisé à être négligé.
Donc, ce que nous avons reçu: m = 10 kg;h = 10 m; h 1 = 5 m;g = 9,81 N / kg. EK1 -?
Solution:
- corps certaine masse, élevé à une certaine hauteur, a une énergie potentielle: Ep = mgh.Si le corps tombe, il est à une certaine hauteur h1 aura une sueur.l'énergie Ep = mgh1 et parents.Ek1 énergie.Pour bien trouvé l'énergie cinétique de la formule, qui a été indiqué ci-dessus, ne fonctionne pas et donc résoudre le problème selon l'algorithme suivant.
- Dans cette étape, nous utilisons la loi de conservation de l'énergie et de l'écriture: Ep1 + ek1 n = E.
- Puis ek1 = E n - Ep1 = mgh - mgh 1 = mg (h-h1).
- substituant nos valeurs dans la formule, on obtient: ek1 = 9,81 x 10 (10-5) = 490,5 J.
Réponse: EK1 = 490,5 J.
3. Le volant avec une masse m et le rayon R, enroulé autour d'un axe passant par son centre.La vitesse angulaire de l'enveloppe de volant - de la .Afin d'arrêter le volant à sa jante est pressé contre le patin de frein agissant sur elle avec une force Ftreniya .Combien de révolutions fera le volant à un arrêt?Prendre en compte que le poids du volant d'inertie est centré sur la jante.
Donc, ce que nous avons reçu: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Solution:
- Pour résoudre le problème, nous supposons élan volant tourne comme un cerceau de mince et uniforme de rayon R et le poids m, qui se transforme en une vitesse angulaire de ω.
- L'énergie cinétique du corps est égale à: Ek = ( ω J 2) 2, où J = m R 2. arrêt
- volant, à condition que l'ensemble de ses TBE consacré au travail pour surmonter la force de frottement Ftreniya, survenant entre la plaquette de frein et la jante: Ek = s Ftreniya *, où
