Dienos patirtis rodo, kad kūno turtas gali būti perkeltas, ir persikėlė sustoti.Mes visada kažką daryti visame pasaulyje bustles, saulės ... Bet kur žmonėms, gyvūnams ir gamtos apskritai ėmėsi jėgų atlikti šį darbą?Nesvarbu, koks mechaninis judėjimas dingsta be pėdsakų?Ar Perkelti vienas kūnas, gabenimu, nekeičiant kitos?Visa tai bus aptarta šiame straipsnyje.
energijos koncepcija variklių, kurie suteikia apie automobilių judėjimą, traktoriai, lokomotyvai, lėktuvai reikia kuro, kuris yra energijos šaltinis.Elektros varikliai duoti aparato judėjimą naudojant elektros energiją.Dėl to, kad vandens kritimo iš aukščio energijos, savo ruožtu hidraulinę turbiną, prijungtą prie elektros mašinos, gaminant elektros srovę.Žmogus egzistuoti ir dirbti, taip pat reikia energijos.Jie sako, kad norint atlikti tam tikrą darbą, kad reikia energijos.Kas yra energija?
- stebėjimo 1. Pakelkite įžeminimo kamuolio.Nors jis yra ramybės būsenoje, mechaninis darbas neatliekamas.Leiskite jam eiti.Gravitacijos kamuolys lašai ant iš tam tikro aukščio žemės. Per kamuolį rudenį atlikti mechaninį darbą.
- stebėjimo 2. somknite pavasarį, nustatyti jos siūlą ir įdėti šiek tiek svorio pavasarį.Sudegino sriegis pavasarį ištiesinti ir didinti geležies svorį ant tam tikro aukščio. Pavasario atliekamas mechaninis darbas.
- stebėjimo 3. vežimėlio bus išspręsti lazdele su gale bloko.Per bloko perekinem sriegiu, kurio vienas galas yra apvyniotą sunkvežimio ašį, o kita pakabinimo grimzdikliu.Paleiskit spurga.Pagal svorio veiksmus, kurių ji nukristų žemyn ir suteikti vežimėlio judėjimą. svoriai atliekamas mechaninis darbas.
Išanalizavus visus pirmiau pastabas, galime daryti išvadą, kad jeigu įstaiga ar kelios įstaigos, per sąveikos atlikti mechaninį darbą, tada mes sakome, kad jie turi mechaninę energiją ar energijos.
energijos koncepcija
energija (iš graikų žodis energijos -. Veikla) - tai fizikinis dydis, charakterizuojantis organizmo gebėjimą atlikti darbą.Energijos vienetui, taip pat darbas SI sistemos yra vienas džaulis (1 J).Laiške energijos žymimas raide E .Iš anksčiau minėtų eksperimentų yra akivaizdu, kad kūnas atlieka darbus, kai perėjimai iš vienos būsenos į kitą.Iš su pokyčių (mažėja), ir mechaninį darbą pagal kūno atlikto kūno energija yra l jos mechaninės energijos kaitos rezultatas.
tipai mechaninės energijos.Potencialių energijos
koncepcija Yra 2 rūšių mechaninė energija: potencialas ir kinetinė.Dabar arčiau pažvelgti į galimą energijos.
potencinė energija (PE) - tai energija, nustatomas pagal santykinį pozicijos įstaigoms, kurios sąveikauja ar dalių pati įstaiga.Kadangi kiekvienas kūnas ir žemė pritraukti viena su kita, tai yra, sąveikauja, PE kūno iškeltas virš žemės, priklausys nuo kėlimo h aukščio.Kuo didesnis kūno pakeliamas, tuo daugiau jo PE.Buvo nustatyta, kad eksperimentiškai PE ne tik priklauso nuo aukščio, kuriame jis yra pakeltas, ir kūno masės.Jei kūnai yra pakeliama iki tokio pat aukščio, kūnas, turintis didesnį masę bus didelis, ir PE.Šio energijos formulė yra tokia: Ep = MGH, kur Ep - tai potencinė energija, m - Svoris, g = 9,81 N / kg, H - aukštis.
potencinė energija iš šaltinio
potencinė energija tampriai deformuoti kūno vadinamas fizikinis dydis EP , kad kai jūs pakeisite judėjimą pirmyn greitį tamprumo jėgų sumažėja lygiai tiek, kiek kinetinės energijos didėja.Spyruoklės (ir kitų tampriai deformuoti kūną) turi PE, kuris yra lygus pusei jų standumo produkto k iš kamieno kvadratas: Kartais mechaninių darbų vertė gali būti vertinamas formulė ir apibrėžimas
: x = kx2: 2.
kinetinė energijabe galios ir judėjimo sąvokų, sutelkiant dėmesį į tai, kad darbas yra organizme anketa energijos pokytis naudojimui.Visa tai mums gali prireikti - yra kūno ir jo pradinio ir galutinio greičiu, kad nuves mus į kinetinę energiją masė.Kinetinė energija (EB) - energijos priskirtina prie kūno kaip savo iniciatyva rezultatas.
kinetinė energija yra vėjas, jis naudojamas perteikti judesio vėjo turbinas.Skatinami oro masių spaudimą iš vėjo jėgainių sparnus rampos ir padaryti juos apsisukti.Sukimąsi pavaros sistemos naudojant perdavimo mechanizmas, atliekantis kokį nors darbą.Skatinami vandens, paverčia turbinų jėgainėse, praranda savo EB d darai darbą.Skraidymas aukštai į dangų plokštumoje, be to, PE, CE.Jei kūnas yra poilsio būsenoje, tai yra, jo kelio greitis yra lygus nuliui, o jos QE yra nulis santykinis į žemę.Ji buvo įkurta eksperimentiškai, kad didesnis svoris kūno ir greitį, kuriuo jis juda, tuo labiau ji GBT.Iš kinetinės energijos slenkamojo judėjimo į tokią matematinę išraišką formulė:
Kur - kinetinė energija, m - kūno masė, prieš - greitis.
pokytis kinetinė energija
Nuo kūno greitis yra kintamas, priklausomai nuo ataskaitinio rėmo pasirinkimas, Fe kūno vertė taip pat priklauso nuo pasirinkimo.Iš kinetinės energijos (IKE) kaita, kūnas dėl išorinio jėgai ant kūno F .Fizinis kiekis , kuris yra IKE ΔEk kūną dėl jėgos veiksmų jam F, vadinamas operacija: = ΔEk. Jeigu institucija, kuri juda greitis prieš 1 , jėga F , sutampa su kryptimi, judėjimo kūno greitis padidės laiko intervalas t tam tikrą vertę prieš 2 .Tai IKE lygus:
Kur m - kūno masė; d - vedama keliu kūno; VF1 = (V2 - V1);VF2 = (V2 + V1);a = F m .Būtent dėl ši formulė skaičiuojama, kiek kinetinė energija yra pakeista.Formulė taip pat gali turėti tokį išaiškinimą: ΔEk = Flcos alfa , kur cosά yra skirtumas tarp jėgos F ir greičio V vektorių kampas.
vidutinė kinetinė energija
kinetinė energija yra energija, lemia skirtingas kiekis, priklausančių šios sistemos greitis.Tačiau reikėtų žinoti, kad būtina atskirti du energijos apibūdinti skirtingų tipų judėjimas: taikomųjų ir sukimosi.Vidutinis kinetinės energijos (SKE) šiuo atveju yra vidutinis skirtumas tarp bendro energijos visą sistemą, ir jo galia proto, tai yra, iš tikrųjų, jo vertė - yra vidutinė vertė potencialaus energijos.Vidutinio kinetinės energijos formulę:
kur k - Bolcmano konstanta yra;T - temperatūra.Būtent šis lygtis yra molekulinės-kinetinės teorijos pagrindas.
vidutinis kinetinės energijos dujų molekulės
Gausybė eksperimentų ji buvo nustatyta, kad vidutinė kinetinės energijos dujų molekulių judėjimo į priekį metu tam tikroje temperatūroje, yra tas pats, ir nepriklauso nuo dujų tipo.Be to, taip pat buvo nustatyta, kad kaitinant dujas 1 ° SKE yra padidinama viena ir ta pačia verte.Norėdami sužinoti tiksliau, vertė yra tokia: ΔEk = 2.07 x 10-23Dzh / C. siekiant apskaičiuoti, kiek yra vidutinis kinetinės energijos dujų molekulių judėjimo į priekį, reikia, be to, šio santykine verte, net žinoti bent vieną absoliučią vertę į slenkamojo judėjimo energijos.Fizikos tiksliai nustatyti šias vertybes platų temperatūrų.Pavyzdžiui, esant 500 t temperatūroje = ° kinetinę energiją į slenkamojo judėjimo molekulės Ek = 1600 x 10-23Dzh. Žinant vertės 2 ( ΔEk ir EK), kaip mes galime apskaičiuoti slenkamojo judėjimo molekulių energiją esant tam tikrai temperatūrai ir išspręsti atvirkštinę problemą - nustatyti temperatūrą užrašytais energijos.
Galiausiai, galima daryti išvadą, kad vidutinis kinetinės energijos molekulių, formulė iš kurių yra parodyta aukščiau, tai priklauso tik nuo absoliučiosios temperatūros (ir kiekvienam dalelių pavidalo).
teisė išsaugojimo visos mechaninės energijos
tyrimą dėl organų judėjimas dėl sunkio jėgą ir elastinių pajėgų parodė, kad yra fizikinis dydis, kuris yra vadinamas potencinė energija El ;tai priklauso nuo kūno rėmo ir jos pokyčiai yra prilyginama IKE, paimtas su priešinga ženklas: Δ E = - ΔEk. Taigi, pokyčio CE ir PE institucija, kuri sąveikauja su gravitacinių jėgų ir elastingumo dydis yra lygus 0 : Δ EN + ΔEk = 0. jėgos, kurios priklauso tik nuo kūno koordinates, vadinami konservatyvūs. patrauklios pajėgos ir elastinga pajėgos yra konservatyvūs.Iš kinetinę ir potencinę energiją kūno suma yra pilnas mechaninę energiją: EN + Ek = E
Šis faktas, kuri buvo įrodyta tiksliausius eksperimentus,
vadinamas išsaugojimo mechaninės energijos įstatymą.Jei kūnas sąveikauja su pajėgoms, kurios yra priklausomos nuo santykinio greičio, mechaninė energija iš sąveikaujančių organų sistemos nėra išsaugoma.Tokio tipo jėgų, kurios yra vadinamos ne konservatorius , pavyzdys yra trintis.Jei su frikciniu jėgos kūnas, būtina įveikti juos išeikvoti energiją, kuri yra jo dalis, yra naudojama atlikti darbą, prieš trinties jėgos.Tačiau pažeidimas energijos tvermės teisės yra tik įsivaizduojama, nes tai ypatingas atvejis bendrojo teisės išsaugojimo ir transformacijos energijos. energijos įstaigos niekada dingsta ir vėl atsiranda: tai tik konvertuoti iš vienos formos į kitą.Šis pobūdžio įstatymas yra labai svarbu, tai yra daroma visur.Taip pat yra kartais vadinama bendro įstatymo išsaugojimo ir transformacijos energijos.
ryšys tarp vidaus energijos kūno, kinetinė ir potencinė energijos šaltinių
vidaus energijos (U) kūno - tai yra jo pilnas energijos kūno atėmus CE kūno kaip visumos ir jos PE išorės lauko stiprumo.Iš to galime daryti išvadą, kad energijos vidaus yra sudarytas iš atsitiktinių trūkčiojimų CE, PE molekulių, ir tarp jų sąveika vnutremolekulyarnoy energijos.Vidaus energija - unikali funkcija sistemos, kad sako taip būklę: jei sistema yra šioje valstybėje, jos vidinė energija užima jai būdingais vertybes, nepriklausomai nuo to, kas nutiko anksčiau.
Reliatyvizmas
Kai organizme arti šviesos greičiu greitis, kinetinė energija yra nustatyta pagal šią formulę:
kinetinė energija organizme, formulė, iš kurių buvo parašyta pirmiau, taip pat gali būti apskaičiuojamas remiantis tokiu principu:
pavyzdžiai problemų ieškant kinetinėEnergijos
1. Palyginti kinetinę energiją kamuolį svoris 9 g, plaukioja 300 m / s greičiu, o žmogus sveria 60 kg, važiuoja 18 km / h greičiu.
Taigi, ką mes buvo suteikta: m1 = 0,009 kg;V1 = 300 m / s;m2 = 60 kg, V2 = 5 m / s.
Sprendimas:
- kinetinė energija (formulė): Ek = mv2: 2.
- Mes turime visas apskaičiavimo duomenis, todėl randame Ek žmogui ir priešininką.
- Ek1 = (0,009 kg S (300 m / s greičiu) 2) 2 = 405 J;
- Ek2 = (60 kg x (5 m / s) 2) 2 = 750 J.
- Ek1 & lt; Ek2.
Atsakymas: kinetinė energija kamuolį yra mažesnis nei asmeniui.
2. su 10 kg masės kūnas buvo iškeltas iki 10 metrų aukščio, po kurio jis buvo paleistas.Kas yra CE ji turi bent 5 m aukščio?Oro pasipriešinimas leidžiama nepaisyti.
Taigi, ką mes buvo suteikta: m = 10 kg;h = 10 m; 1 h = 5 m;H = 9,81 g / kg. Ek1 -
Sprendimas:
- organas tam tikrą masę, pakelta iki tam tikro aukščio, turi potencinės energijos Ep = MGH:.Jei kūnas nukristų, jis yra tam tikrame aukštyje h1 turės prakaitą.energijos Ep = mgh1 ir giminės.Ek1 energija.Tinkamai nustatė, kad kinetinę energiją, kurio formulė, kuris buvo parodyta aukščiau, ne padės, ir tokiu būdu išspręsti šią problemą pagal tokią algoritmą.
- Šiame žingsnyje mes naudojame energijos tvermės ir rašyti teisė: Ep1 + Ek1 = El N
- Tada . Ek1 = El N - Ep1 = MGH - MGH 1 = mg (H-H1).
- Pakeičiant mūsų vertybes į formulę, gauname: Ek1 = 9.81 x 10 (10-5) = 490.5 J.
Atsakymas: Ek1 = 490,5 J.
3. smagratis su masinio m ir spinduliu R, suvynioti aplink ašį, kertančią centre.Kampinis greitis Smagračio vyniojimo - ω .Siekiant sustabdyti į savo kraštą smagratis prispaudžiama prie stabdžių kaladėlės, veikianti jį su force Ftreniya .Kiek revoliucijos leis prie sustojimo smagratis?Atsižvelgti į tai, kad smagračio svoris centras yra ant ratlankio.
Taigi, ką mes buvo suteikta: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Sprendimas:
- Sprendžiant šią problemą, mes manome, pagreitį smagratis panašios apyvartos plonas vienodą lankai spindulio R ir svorio m, kuri virsta kampiniu greičiu ω.
- kinetinės energijos organizme yra lygus: Ek = (J ω 2) 2, kur J = m R 2.
- Smagratis stotelė, su sąlyga, kad visi jos TBE išleista darbo įveikti trinties jėga Ftreniya, kylantys tarp stabdžių trinkelėmis ir ratlankio: Ek = Ftreniya * S, kur
