Daily izkušnje kažejo, da se lastnina telo lahko premakne, in se preselil v ustavi.Mi smo vedno nekaj storiti vsega sveta bustles, sonca ... Ampak, kje v ljudi, živali in narave nasploh so se moči, da bi to delo?Ali mehansko gibanje izgine brez sledu?Bo premaknil eno gibanje telesa brez spreminjanja drugega?Vse to se bo razpravljalo v tem članku.
energetski koncept za motor, ki omogoča gibanje avtomobilov, traktorjev, lokomotive, letala potrebujejo gorivo, ki je vir energije.Elektromotorji dobimo pretok stroja z električno energijo.Zaradi energije vode, ki spadajo od višine, nato hidravlično turbino povezan z električnih strojev, ki proizvaja električni tok.Človek, ki obstajajo in delo, prav tako potrebujejo energijo.Pravijo, da je za izvajanje, da nekaj dela zahteva energijo.Kaj je energija?
- opazovanja 1. Dvignite talno žogo.Medtem ko je v stanju tišine, ki je mehansko delo ne izvaja.Pusti ga.S težo žoga pade na tla z določene višine. času padca krogle izvaja mehansko delo.
- Opazovanje 2. somknite pomlad, popraviti svojo nit in dal majhno težo na vzmet.Ognju nit pomlad poravnavanje in dvig majhno težo na neki višini. Spring izvaja mehansko delo.Opazovanje
- 3. Na vozičku bo popraviti palico z blokom na koncu.Skozi blok perekinem nit en konec, ki je navito okoli osi vozila, in drugi viseči grezila.Spusti grezila.Pod vplivom gravitacije bi padla dol in dal voziček gibanje. uteži izvaja mehansko delo.
Po analizi vseh zgornjih ugotovitev lahko sklepamo, da če organ ali več organov, med interakcijo opravljanje mehanskega dela, potem rečemo, da imajo mehansko energijo ali energijo.
energetski koncept
energije (iz grščina beseda energije -. Aktivnosti) - je fizikalna količina, ki je značilna sposobnost telesa za opravljanje dela.Enota energije, kot tudi delo v sistemu SI je ena Joule (1 J).V pismu energije označeni s črko E .Iz zgornjih poskusov je razvidno, da organ opravlja delo, ko se prehodi iz enega stanja v drugo.Energija telesa s spremembami (zmanjša), in mehansko delo, ki ga izvaja organ je posledica sprememb v svojem mehanske energije.
Vrste mehanske energije.Koncept potencialna energija
Obstajata 2 vrsti mehanske energije: potencialna in kinetična.Zdaj bližje pogled na potencialne energije.
potencialna energija (PE) - je energija, ki jo je relativni položaj teles, ki sodelujejo ali delov telesa sam določi.Ker je vsako telo in zemlja medsebojno privlačijo, to pomeni, interakcijo, PE telo postavljeno nad tlemi bo odvisna od višine dvižnih h .Čim višja je telo dvigne, bolj njegov PE.Ugotovljeno je bilo, da poskusi PE ni odvisna samo od višine, pri kateri je navedla, in telesne teže.Če so organi dvigne na isto višino, bo organ, ki ima večjo maso imajo večjo in PE.Formula te energije je, kot sledi: Ep = mgh, kjer Ep - je potencialna energija, m - masa, g = 9,81 N / kg, h - višina.
potencialna energija vzmeti
potencialna energija elastično deformira telesa se imenuje fizikalna količina Ep, da ko spremenite hitrost gibanja naprej, ki ga sile elastičnosti zmanjša za natanko toliko, kot kinetičnih povečanjem energije.Springs (in drugih elastično deformira telo) imajo PE, ki je enaka polovici produkta njihove togosti k kvadratni seva: x = kx2: 2.
kinetična energija: Formula in opredelitev
Včasih vrednost mehanskega dela mogoče videtibrez uporabe konceptov moči in gibanja, ki se osredotočajo na dejstvo, da delo predstavlja spremembo energije v telesu.Vse, kar bomo morda potrebovali - je masa telesa in njeno začetno in končno hitrost, ki nas bo vodila v kinetično energijo.Kinetična energija (KE) - energija pripisati telo zaradi lastnega gibanja.
kinetična energija vetra, pa se uporablja za širjenje gibanja vetrnih turbin.Poganja zračnih mas pritiska na rampe za krilih vetrnih turbin in jih obrnil.Rotacijski menjalnik motion sistemi, ki uporabljajo mehanizem za prenos, ki opravlja neko delo.Poganja ga vodi, vrti turbino moči, izgubi nekatere njegove ES, delaš delo.Leteči visoko v ravnini nebo, poleg PE, oznako.Če je telo v stanju mirovanja, to se pravi, njegova hitrost vožnje je nič, in njene CE glede na zemlji nič.Ugotovljeno je bilo eksperimentalno da večjo težo telesa in hitrost, s katero se premika, bolj KME.Formula kinetično energijo translacije gibanja v naslednjem matematičnega izraza:
Kje - kinetična energija, m - telesna teža, proti - hitrost.
sprememba kinetične energije
Ker hitrost telesa se spreminja v odvisnosti od izbire referenčnega okvirja, vrednost FE telesa odvisna tudi od izbire.Sprememba kinetične energije (IKE) telesa je zaradi delovanja zunanje sile na telo F .Fizikalna količina , ki je IKE ΔEk telo zaradi delovanja sile na njem F, ki se imenuje delovanje je: A = ΔEk. Če organ, ki se premika s hitrostjo proti 1 , silo F , ki sovpada s smerjo, hitrost gibanja telesa bo povečala časovni interval t na določeno vrednost proti 2 .Ta IKE tudi:
Kje m - telesna teža; d - prehodil pot od telesa; VF1 = (V2 - V1);VF2 = (V2 + V1);= F: m .Gre za se izračuna ta formula, koliko kinetična energija se spremeni.Formula je mogoče razlagati tako, kot sledi: ΔEk = Flcos ά , kjer je cosά kot med vektorji sile F in hitrosti V .
povprečna kinetična energija
Kinetična energija je energija, ki jo hitrostjo različnih točk, ki pripadajo tem sistemu določena.Vendar pa se zaveda, da je treba razlikovati med dvema energije označujejo različne vrste gibanja: prevajalsko in rotacijsko.Povprečna kinetična energija (SKE), v tem primeru je povprečna razlika med skupnim energije celotnega sistema in njegovo moč uma, ki je v resnici, njena vrednost - je povprečna vrednost potencialne energije.Formula povprečne kinetične energije naslednje:
kjer je k - je Boltzmannova konstanta;T - temperatura.To je ta enačba je osnova za molekularno-kinetični teoriji.
povprečna kinetična energija molekul plina
številni poskusi je bilo ugotovljeno, da je povprečna kinetična energija molekul plina v premika naprej pri dani temperaturi enaki in ni odvisna od vrste plina.Poleg tega je bilo tudi ugotovljeno, da je s segrevanjem plina pri 1 ° SKE poveča za eno in isto vrednost.Bolj natančno povedati, vrednost: ΔEk = 2,07 x 10-23Dzh / C. Za izračun kakšna je povprečna kinetična energija molekul plina v naprej gibanju, se mora, poleg tega relativne vrednosti, tudi pozna vsaj eno absolutne vrednosti energije za translacijsko gibanje.V fiziki natančno določiti te vrednosti za širokem temperaturnem razponu.Na primer, pri temperaturi t = 500 ° C kinetična energija translacijsko gibanje molekule Ek = 1600 x 10-23Dzh. Poznavanje vrednosti 2 ( ΔEk in ek), kako lahko izračunamo energijo premočrtno gibanje molekul pri dani temperaturi, in rešiti inverzni problem - da se določi temperatura, pri danih vrednostih energije.
Končno, lahko sklepamo, da je povprečna kinetična energija molekul, formula, ki je prikazano zgoraj, je odvisno le od absolutne temperature (in za vsako stanje materije).
pravo ohranjanje celotne študije mehanske energije
premikanja teles pod vplivom težnosti in elastičnih sil, je pokazala, da je fizikalna količina, ki se imenuje potencialna energija E ;je odvisen od telesne okvir in njegova sprememba enačiti Ike, ki je sprejeta z nasprotnim predznakom: Δ E = - ΔEk. Tako je znesek spremembe CE in PE telesa, ki pridejo v stik z gravitacijskih sil in elastičnosti je enaka 0 : Δ En + ΔEk = 0. sile, ki so odvisni samo od koordinat telesa, imenovane konzervativna. privlačne sile in elastične sile so konzervativni.Vsota kinetične in potencialne energije telesa je polna mehanske energije: En + Ek = E
To dejstvo, ki je bilo dokazano najbolj natančne poskuse,
imenuje zakon ohranjanju mehanske energije .Če organ interakcijo s silami, ki so odvisni od relativne hitrosti, se mehanska energija sistema vzajemno organov ne shranjujejo.Primer te vrste sil, ki se imenujejo ne-konservativna , so trenje.Če telo torne sile, je potrebno odpraviti jih porabljati energijo, ki je del tega se uporablja za opravljanje dela proti sil trenja.Vendar pa kršitev zakona o ohranitvi energije je samo namišljena, saj je poseben primer splošnega zakona o ohranjanju in preoblikovanje energije. energije telesa nikoli ne izgine in se ponovno pojavi: pretvori samo iz ene oblike v drugo.Ta zakon narave je zelo pomembno, da se opravi povsod.Prav tako je včasih označuje kot splošno pravo ohranjanje in preoblikovanje energije.
povezava med notranjo energijo telesa, kinetične in potencialne energije
notranja energija (u) v telesu - to je njegova polna energije telesa minus CE telo kot celoto in njene PE v zunanji jakost polja.Iz tega lahko sklepamo, da je notranja energija sestavljen iz naključnega gibanja molekul CE, PE, in interakcijo med njimi vnutremolekulyarnoy energije.Notranja energija - single-vrednotena funkcija države, kar pomeni naslednje: če je sistem v tem stanju, njegova notranja energija ima svoje značilne vrednosti, ne glede na to, kaj se je zgodilo prej.
Relativizem
Ko hitrost telesa blizu hitrosti svetlobe, se kinetična energija ugotoviti po naslednji formuli:
kinetična energija telesa, formula, ki je bila napisana zgoraj, se lahko izračuna tudi na naslednje načelo:
Primeri težav pri iskanju kinetičnaEnergija
1. Primerjajte kinetično energijo teža žogo 9 g, letenje s hitrostjo 300 m / s, in oseba, ki tehta 60 kg, ki potujejo s hitrostjo 18 km / h.
Torej, kaj smo bili cepljeni: m1 = 0009 kg;V1 = 300 m / s;m2 = 60 kg, V2 = 5 m / s.
Rešitev:
- kinetična energija (formula): Ek = MV2: 2.
- Imamo vse podatke za izračun, zato smo našli Ek za človeka in žogo.
- 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.
Odgovor: kinetična energija kroglice je manjša od osebe.
2. Telo z maso 10 kg se je dvignila do višine 10 metrov, po katerem je bil izpuščen.Kaj CE bo imel na višini 5 m?Zračni upor je dovoljeno zanemariti.
Torej, kaj smo bili cepljeni: m = 10 kg;h = 10 m; h 1 = 5 m;g = 9,81 N / kg. Ek1 -?
Rešitev:
- telo določene mase, postavljeno na določeno višino, ima potencialno energijo: Ep = mgh.Če telo pade, je na določeni višini H1, bodo imeli znoj.energija Ep = mgh1 in kin.Ek1 energije.Za pravilno ugotovljeno kinetično energijo s formulo, ki je bilo prikazano zgoraj, ne deluje in tako rešiti problem po naslednjem algoritmu.
- V tem koraku bomo uporabili zakon o ohranjanju energije in piši: EP1 + Ek1 n = E.
- Potem Ek1 = E n - EP1 = mgh - mgh 1 = mg (h-h1).
- substitucijo naših vrednot v formulo, dobimo: Ek1 = 9.81 x 10 (10-5) = 490,5 J.
Odgovor: Ek1 = 490,5 J.
3. vztrajnik z množičnim m in polmerom R, oviti okrog osi, ki poteka skozi njeno središče.Kotna hitrost vztrajnika ovoja - ω .Da bi ustavili vztrajnik svoje platišča pritisne na zavorno čeljust, ki deluje na njej s silo Ftreniya .Koliko revolucije bo vztrajnik do postaje?Upoštevajte, da se masa vztrajnika središčem na obroču.
Torej, kaj smo bili cepljeni: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Rešitev:
- Pri reševanju problema, smo prevzeti moment vztrajnika izkaže kot tanko enotno obroč s polmerom R in teže m, ki se sprevrže v kotne hitrosti ω.
- kinetična energija telesa je enaka: Ek = (J ω 2) 2, kjer J = m R 2.
- Vztrajnik stop, pod pogojem, da so vsi njegovi TBE porabljen za delo premagati silo trenja Ftreniya, nastanejo med zavorno oblogo in platiščem: Ek = Ftreniya * s, kjer
