Napi tapasztalat azt mutatja, hogy az ingatlan a test lehet mozgatni, és költözött megállítani.Mindig valami köze a világ bustles, napsütés ... De hol az emberek, állatok és a természet általában már tettek az erőt, hogy ezt a munkát?Akár mechanikus mozgást nyom nélkül eltűnik?Vajon a lépés egy test mozgását megváltoztatása nélkül a másik?Mindez lesz szó ebben a cikkben.
energia koncepció a motorok adnak az autók mozgását, traktorok, mozdonyok, repülőgépek kell az üzemanyag, ami egy energiaforrás.Villamos motorok ad a mozgás a gépen villamos árammal.Annak az energiának a víz alá a magasból, viszont vízturbinája csatlakozik az elektromos gépek, termelő elektromos áram.Az ember, hogy létezik, és a munka is kell az energia.Azt mondják, hogy annak érdekében, hogy végezze el, így némi munkát igényel energiát.Mi az energia?
- Megfigyelés 1. Emelje fel a földre a labdát.Míg ő olyan állapotban van, a nyugalom, a mechanikai munka nem történik meg.Hadd menjen.A gravitáció a labda leesik a földre egy bizonyos magasságot. őszén a labdát végzett mechanikai munka.
- megfigyelés 2. somknite tavasszal, rögzíteni kell cérna és tegye kis súlyt a tavasz.Ablaze menet tavasszal egyenesbe és emelje fel a vas tömeg egy bizonyos magasságot. Tavaszi végzett mechanikai munka.
- Megfigyelés 3. A kocsi rögzíti a rúd egy blokk végén.Keresztül blokk perekinem szál, amelynek egyik vége köré van tekerve a tengelye a teherautó, és a többi lógó nehezék.Engedd lefolyó.Az intézkedés alapján a gravitáció lenne esik le, és ad egy kocsi mozgásban. súlyok végzett mechanikai munka.
elemzése után az összes fenti megfigyelések arra lehet következtetni, hogy ha az vagy több szervet kölcsönhatás során mechanikai munka végzése, akkor azt mondjuk, hogy van egy mechanikus erő és energia.
energia koncepció
energia (a görög. szót energia - tevékenységek) - a fizikai mennyiség, amely jellemzi a szervezet képességét, hogy végezze el a munkát.Az egységnyi energia, valamint a munka az SI-rendszer egyik joule (1 J).A levelet az energiát jelöli az E betű .A fenti kísérletek nyilvánvaló, hogy a szervezet végez munkát, ha a átmenet egyik állapotból a másikba.Az energia a test a változások (csökken), valamint a mechanikai munka szervezet által elvégzett az eredménye egy változás a mechanikai energiát.
típusú mechanikus energiát.A koncepció a potenciális energia
Vannak 2 típusú mechanikus energia: a potenciális és kinetikus.Most egy közelebbi pillantást a potenciális energia.
potenciális energia (PE) - az az energia határozza meg a relatív pozíciója a szervek, melyek kölcsönhatásba, vagy testrészeket is.Mivel minden test és föld vonzzák egymást, hogy van, kölcsönhatásba, PE test fölé a föld függ a magassága emelő H .Minél magasabb a test van emelve, annál ő PE.Megállapítást nyert, hogy a kísérleti PE nem csak attól függ, hogy a magasság, amelyen azt emelte, és a test súlyát.Ha a testek emelt azonos magasságban, a test, amely nagyobb tömegű nagy lesz és PE.A képlet ennek az energiának a következő: Ep = MGH, ahol Ep - a potenciális energia, m - tömeg, g = 9,81 N / kg, h - magassága.
potenciális energiája a tavaszi
potenciális energia rugalmasan deformálódik szervnek fizikai mennyiség Ep, , hogy ha megváltoztatjuk a sebesség előre mozgás az erők a rugalmasság csökken pontosan annyi, mint a kinetikus energiája nő.Springs (és más rugalmasan deformálódik test) van egy PE, amely egyenlő a fele a termék a saját merevség K a tér a törzs: x = KX2: 2.
kinetikus energia: a képlet és definíció
Néha az érték a mechanikai munka is láthatóanélkül, hogy a fogalom használatát a hatalom és a mozgás, amelynek középpontjában a tény, hogy a munka jelenti a változást a szervezet energia.Minden, ami szükséges lehet - a tömege a test és a kezdeti és a végső sebesség, amely elvezet minket a kinetikus energia.A kinetikus energia (KE) - az energia tulajdonítható, hogy a test eredményeként a saját mozgás.
mozgási energia a szél, ez azért használjuk, hogy a mozgás szélturbinák.Hajtott a légtömegek nyomást gyakoroljon a rámpák a szárnyak szélturbinák és azokat megfordulni.A forgó mozgás átviteli rendszerek a transzfer mechanizmus, végrehajt bizonyos munkát.Hajtott a víz, fordul a turbina, veszít a EK, ezzel a munkát.Repülő az égen síkban, amellett, hogy a PE, CE.Ha a test egy nyugalmi állapotban, azaz a haladási sebesség nulla, és a QE nulla földhöz képest.Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a nagyobb súlyt, a test és a sebesség, amellyel mozog, annál TBE.A képlet a kinetikus energia a transzlációs mozgás a következő matematikai összefüggés:
Hol - kinetikus energia, m - testsúly, v - sebesség.
változás kinetikus energia
Mivel a sebessége a test változó attól függően, hogy a választás a referencia képkocka, az értéke FE test is függ a választás.A változás a kinetikus energia (IKE), a test hatása miatt egy külső erő a test F .A fizikai mennyiség , ami IKE ΔEk test miatt az intézkedés hatályba rá F, az úgynevezett működés: A = ΔEk. Ha egy szervezet, ami mozog sebességgel v 1 , az erő F , amely egybeesik az irányt, a sebességet a mozgás a test növeli az időintervallum t egy bizonyos értéket v 2 .Ez IKE egyenlő:
Hol m - testtömeg; d - áthaladni útját a test; VF1 = (V2 - V1);VF2 = (V2 + V1);a = F: m .Ez az általános képletű kiszámítani, hogy mennyi kinetikus energia megváltozik.A képlet is lehet a következő értelmezést: ΔEk = Flcos ά , ahol cosa közötti szög a vektorok erő F és a sebesség V .
átlagos kinetikus energiája
mozgási energia az energia határozza meg a sebességet a különböző pontjain, hogy ebbe a rendszerbe.Ugyanakkor tudatában kell lennie, hogy meg kell különböztetni két energetikai jellemző különböző típusú mozgás: transzlációs és rotációs.Az átlagos kinetikus energia (SKE) ebben az esetben az átlagos különbség a teljes energia az egész rendszer és a hatalom az elme, azaz, sőt, az értéke - az átlagos értéke a potenciális energia.A képlet az átlagos kinetikus energiája a következő:
ahol k - a Boltzmann állandó;T - hőmérséklet.Ez az egyenlet alapján a molekuláris-kinetikai elmélet.
átlagos kinetikus energiája gázmolekulák
Számos kísérlet azt találtuk, hogy az átlagos kinetikus energiája gázmolekulák az előre mozgás egy adott hőmérsékleten azonos, és nem függ a gáz típusától.Továbbá azt is megállapították, hogy melegítéssel a gáz 1 ° SKE eggyel megnöveljük és ezen érték.Hogy őszinte pontosabban az érték: ΔEk = 2,07 x 10-23Dzh / C kiszámítása érdekében Mi az átlagos kinetikus energiája gázmolekulák az előre mozgás, meg kell, amellett, hogy ez a relatív érték, még tudni legalább egy abszolút értéke az energia a transzlációs mozgás.A fizika pontosan meghatározni ezeket az értékeket egy széles hőmérséklet-tartományban.Például, a hőmérséklet 500 t = ° kinetikus energia a transzlációs mozgás a molekula Ek = 1600 x 10-23Dzh. ismeretében értéke 2 ( ΔEk és Ek), hogyan tudjuk kiszámítani az energia a transzlációs mozgás a molekulák egy adott hőmérsékleten, és megoldani a fordított probléma -, hogy meghatározzák azt a hőmérsékletet, a megadott értékeket az energia.
Végül, arra lehet következtetni, hogy az átlagos mozgási energiája a molekulák, amelynek képlete látható fentiek csak attól függ, az abszolút hőmérséklet (és minden halmazállapot).
megmaradás törvényét teljes mechanikai energia
tanulmány a mozgás szervek az intézkedés alapján a gravitáció és a rugalmas erők azt mutatta, hogy a fizikai mennyiség, amely az úgynevezett potenciális energia E ;ez függ a testet, és annak változását egyenlővé IKE, amely figyelembe ellentétes előjelű: Δ E = - ΔEk. Így a változás mértéke a CE és PE szerv, amely befolyásolja a gravitációs erők és a rugalmasság egyenlő 0 : Δ En + ΔEk = 0. erők, amelyek csak attól függ a koordinátákat a test, az úgynevezett konzervatív. vonzó erők és rugalmas erők konzervatívak.Az összeg a kinetikus és potenciális energiájának a teste tele van a mechanikai energia: En + Ek = E
Ez a tény, amely bizonyítottan a legpontosabb kísérletek,
hívják a törvény a mechanikai energia megmaradás .Ha a szervezet kölcsönhatásba az erők, amelyek függnek a relatív sebesség, a mechanikai energia a rendszer kölcsönható szervek nem kerül mentésre.Egy példa az ilyen típusú erők, amelyek úgynevezett nem-konzervatív , vannak súrlódás.Ha a test egy súrlódási erőt, meg kell legyőzni őket, hogy fordítsuk az energia, amely része kerül felhasználásra a munka erői ellen a súrlódást.Azonban megszegi a törvényt az energiamegmaradás csak képzeletbeli, mert ez egy speciális esete az általános szabályok megőrzése és energia átalakítása. energia szervek soha nem tűnik el és jelenik meg ismét: csak alakíthatjuk az egyik formából a másikba.Ez a természet törvénye nagyon fontos, ez történik mindenhol.Azt is nevezik, mint az általános szabályok megőrzése és energia átalakítása.
kapcsolat a belső energia a test, kinetikus és potenciális energiájának
belső energia (U) a test - ez a teljes energia a test mínusz a CE szervezet egészének és PE a külső térerő.Ebből arra lehet következtetni, hogy a belső energiapiac áll a véletlenszerű molekulák mozgása a CE, PE, és a kölcsönhatás közöttük vnutremolekulyarnoy energiát.Belső energia - egyedülálló funkciója az állam a rendszer, amely a következőket mondja: ha a rendszer ebben az állapotban, a belső energia vesz benne rejlő értékeket, függetlenül attól, hogy mi történt korábban.
relativizmus
Ha a sebesség a test közel fénysebességgel, a mozgási energia találták a következő képlet:
kinetikus energia a test, amelynek képletét írták fentiek is ki lehet számítani a következő elv:
Példák problémákat találnak kinetikusEnergia
1. Hasonlítsa össze a kinetikus energia a labda súlya 9 g sebességgel közlekedő repülőgépek, 300 m / s, és egy személy 60 kg tömegű, sebességgel haladó 18 km / h.
Szóval, amit kaptak: m1 = 0009 kg;V1 = 300 m / s;m2 = 60 kg, V2 = 5 m / s.
Megoldás:
- kinetikus energia (képlet): Ek = mv2: 2.
- Mindannyian a kiszámításához szükséges adatokat, és ezért találunk Ek az emberre és a labdát.
- 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.
Válasz: A mozgási energia a labda kisebb, mint egy ember.
2. A test tömege 10 kg emelték magassága 10 méter, ami után szabadon engedték.Milyen CE akkor azt egy 5 méteres magasságot?Légellenállás hagyjuk figyelmen kívül hagyható.
Szóval, amit kaptak: m = 10 kg;h = 10 m; 1 óra = 5 m;H = 9,81 g / kg. EK1 -?
Megoldás:
- test bizonyos tömeget, emelt egy bizonyos magasságot, van egy potenciális energia: Ep = MGH.Ha a test esik, akkor egy bizonyos magasságban H1 lesz a verejték.energia Ep = mgh1 és hozzátartozóiknak.EK1 energiát.Ahhoz, hogy megfelelően talált a kinetikus energia a képlet, amelyről kimutatták, fenti, nem segít, és így a probléma megoldására az alábbi algoritmus.
- Ebben a lépésben, akkor használja a törvény az energiamegmaradás és írd meg: Ep1 + EK1 = E n.
- Aztán EK1 = E n - Ep1 = MGH - MGH 1 = mg (h-H1).
- behelyettesítve értékeinket a képletet, kapjuk: EK1 = 9,81 x 10 (10-5) = 490,5 J.
Válasz: EK1 = 490,5 J.
3. A lendkerék tömegű m és sugár R, köré egy átmenő tengely közepén.Szögsebessége a lendkerék csomagolás - ω .Annak érdekében, hogy állítsa le a lendkerék a felni nyomódik fékpofán eljáró rajta erőt Ftreniya .Hány forradalmak teszi a lendkerék megáll?Vegye figyelembe, hogy a súlya a lendkerék középpontjában a felni.
Szóval, amit kaptak: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Megoldás:
- a probléma megoldásában, feltesszük lendületet lendkerék bevétele hasonló vékony, egyenletes karika méretét R és súly m, amely válik szögsebességgel ω.
- A kinetikus energia a test egyenlő: Ek = (J ω 2) 2, ahol J- m R 2.
- lendkerék megálló, feltéve, hogy minden, a TBE fordított munka leküzdésére a súrlódási erő Ftreniya, között felmerülő fékbetét és a felni: Ek = Ftreniya * s, ahol
