Günlük deneyim vücudun mülkiyet taşındı ve durdurmak için hareket edilebileceğini göstermektedir.Biz her zaman dünya bustles, güneşli etrafında yapmak için bir şey vardır ... Ama nerede insanlar, hayvanlar ve doğa genel olarak bu işi yapmak için gücü almış?Mekanik hareket iz bırakmadan kaybolur İster?Diğer değiştirmeden hareket bir vücut hareketleri olacak mı?Bütün bunlar bu makalede ele alınacaktır.Araba hareket vermek motorlar için
enerji kavramı, traktörler, lokomotifler, uçaklar bir enerji kaynağı olan yakıt, ihtiyacımız var.Elektrik motorları, elektrik vasıtasıyla makineye hareketini verir.Nedeniyle yükseklikten düşen su enerjisine, bir elektrik akımı üreten, elektrik makinaları bağlı hidrolik türbini çevirin.Adam var ve çalışmak için de enerjiye ihtiyaç duyar.Onlar için bu yüzden bazı iş enerjiye ihtiyacı yürütmek için söylüyorlar.Enerji Nedir?
- Gözlem 1. zemin topu kaldırın.O huzur bir devlet iken, mekanik iş yapılmaz.Bırak gitsin.Yerçekimi tarafından top belli bir yükseklikten yere düşer.Topun sonbaharında mekanik çalışma gerçekleştirdi.
- Gözlem 2. somknite bahar, onun iplik düzeltmek ve bahar küçük ağırlığını koydu.Ablaze iplik bahar düzeltin ve belli bir yükseklikte demir ağırlık kaldırın. Bahar mekanik çalışma gerçekleştirdi.Arabası üzerinde
- Gözlem 3. ucunda bir blok ile çubuk çözecektir.Blok perekinem iplik sayesinde, bir ucu aracın eksenine ve diğer asılı platin etrafına sarılır.Platin gidelim.Yerçekiminin etkisi altında aşağı düşebilir ve bir arabası hareket verecekti. ağırlıkları mekanik çalışmalarını gerçekleştirdi.
yukarıdaki gözlemlerin tüm analiz ettikten sonra, biz etkileşim sırasında vücut veya birkaç organlar mekanik çalışmaları yapmak, sonra biz onlar mekanik güç veya enerjiye sahip olduğunu söylemek sonucuna varabiliriz.(. Yunan kelimesi enerji den - faaliyetleri) -
enerji kavramı
enerji işi gerçekleştirmek için vücudun yeteneğini karakterize fiziksel niceliktir.SI sisteminde enerji birimi, hem de çalışma bir Joule (J 1) 'dir.Harfi E ile gösterilen enerji yazdığı bir mektupta.Yukarıdaki deneylerden vücut zaman geçişleri bir durumdan diğerine çalışmalarını gerçekleştiren açıkça ortadadır.Değişiklikler (düşüş) ve vücut tarafından gerçekleştirilen mekanik çalışma ile vücudun enerji, mekanik enerjiye bir değişimin sonucudur.
mekanik enerji türleri.Potansiyel ve kinetik: potansiyel enerji
kavramı mekanik enerjinin 2 tipi vardır.Şimdi potansiyel enerji daha yakından bakmak.
potansiyel enerji (PE) - gövdenin kendisinin etkileşim veya parçaları yapıların nispi konumu ile belirlenen enerjidir.Her gövde ve topraklama birbirini doğru çekilmektedirler yana, yani zemin üzerinde yol PE gövdesi h kaldırma yüksekliğine bağlıdır, etkileşim.Daha fazla onun PE, vücut yükseltilir yüksek.Bu PE, yükseltilmiş edildiği yükseklikte ve vücut ağırlığına bağlıdır değil sadece deneysel olarak kuruldu.Organları aynı yüksekliğe kaldırdı ise, daha büyük bir kütleye sahip olan vücut harika ve PE olacak.Mgh Ep = Ep burada ağırlık, g = 9,81 N / kg, h - - yükseklik - potansiyel enerjisi, m şudur: Bu enerji, formül aşağıdaki gibidir.Bahar
potansiyel enerji elastik deforme gövde
potansiyel enerji size elastisite güçleri tarafından ileri hareket hızını değiştirdiğinizde kinetik enerji arttıkça tam olarak çok azalır fiziksel miktar Ep, denir., x = KX2: 2. kinetik enerji: Formül ve tanımı
Bazen mekanik iş değeri görülebilir Yaylar (ve diğer esnek olarak deforme gövde) k soyunun kare sertliklerinde yarı ürünün eşit bir PE varŞirketler vücudun enerji değişimi temsil gerçeği odaklanan enerji ve hareket kavramlarından, kullanılmadan.İhtiyacımız olabilir - tüm kinetik enerji bizi götürecek bir gövde ve ilk ve son hız kütlesi.Kinetik enerji (KE) - resen bir sonucu olarak vücudun atfedilebilecek enerji.
kinetik enerji o hareket rüzgar türbinleri kazandırmak için kullanılan rüzgar olduğunu.Hava kütlelerinin tarafından Driven rüzgar türbinlerinin kanatları rampalar üzerinde baskı ve onları arkanı yapmak.Bazı işi yapan, aktarım mekanizmasını kullanarak döner hareket iletim sistemleri.Su ile Driven, türbin gücü döner işi, onun EC bazı kaybeder.Ek olarak, gök düzleminde yüksek uçan, CE PE.Vücut dinlenme durumunda ise, yani, onun zemin hızı sıfır ve onun QE yeryüzüne sıfır göredir.Deneysel kurulduğu vücudun ve, daha da TBE hareket hızına daha fazla ağırlık.Aşağıdaki matematiksel ifade öteleme hareketi kinetik enerjisinin bir formül:
için - kinetik enerji, m - vücut ağırlığı, v - hız.Gövdenin hız yana kinetik enerji bölgesindeki değişimi referans çerçevenin seçimine bağlı olarak değişkendir, FE gövdesinin değeri de seçimine bağlıdır.Kinetik enerji (IKE) değişimi, vücut tarafindan F üzerine bir dış kuvvet etkisi kaynaklanmaktadır.A = ΔEk: nedeniyle ona kuvvet eylem F IKE ΔEk vücudu olan bir fiziksel nicelik , operasyon çağırdı. yönü ile çakışan, hız v 1 kuvvet F birlikte hareket eden bir gövde, gövdenin hareket hızı belli bir değer v 2 olan zaman aralığının t artış görülür.Bu IKE eşittir:
nerede m - vücut ağırlığı; d - Vücudun yolunu geçilen; VF1 = (V2 - V1);VF2 = (V2 + V1);a = F: m .Bu formülün değiştirilir ne kadar kinetik enerji, hesaplanan içindir. ΔEk = Flcos ά , cosά kuvveti F ve hız V vektörleri arasındaki açıdır: Formül şu yorumu sahip olabilir.
ortalama kinetik enerji
kinetik enerji, bu sisteme ait farklı noktalarda hız ile belirlenir enerjidir.Öteleme ve dönme: Ancak, iki enerji arasındaki farkı farklı hareketleri tanımlamak için gerekli olduğunu unutmayın.Potansiyel enerjinin ortalama değeri - bu durumda ortalama kinetik enerji (SKE) yani, aslında, onun değeri, toplam tüm sistemin enerji ve zihin gücünü arasındaki ortalama farktır.Aşağıdaki ortalama kinetik enerjisinin bir formül: k
- Boltzmann sabiti;T - sıcaklık.Bu denklem moleküler kinetik teorisinin temelini olmasıdır.Gaz molekülleri
sayıda deneyler
ortalama kinetik enerjinin belirli bir sıcaklıkta ileri hareketi gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi aynıdır ve gaz tipine bağlı değildir olduğu bulunmuştur.Bundan başka, aynı zamanda, 1 ° SKE gazın ısıtılmasıyla, bir ve aynı değere yükseltilir olduğu bulunmuştur.Daha doğrusu söylemek gerekirse, değeri: ΔEk = 2.07 x 10-23Dzh / CGaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi ileri hareketi ne olduğunu hesaplamak için sırası ile, bu göreceli bir değeri ek olarak, daha da translasyonel hareket enerjisinin en az bir mutlak değeri bilmelidir.Fizikte sıcaklık geniş bir yelpazede bu değerleri belirlemek doğru.Örneğin, 500 t sıcaklıkta = ° molekülü Ek = 1600 x 10-23Dzh öteleme hareketi kinetik enerjisini .Enerji verilen değerlerde sıcaklığı belirlemek için - biz belirli bir sıcaklıkta moleküllerin öteleme hareket enerjisini hesaplayabilir, ve ters sorunu çözmek için nasıl değer 2 ( ΔEk ve Ek) bilmek , .
Son olarak, yukarıda gösterilen formülü olan moleküllerin, ortalama kinetik enerji, sadece mutlak sıcaklık bağlıdır (ve maddenin her durum için) olduğu sonucuna varabiliriz.Yerçekiminin etkisi ve elastik kuvvetler altında cisimlerin hareket toplam mekanik enerji
çalışma korunumu yasası
E potansiyel enerji olarak adlandırılan fiziksel bir miktar, olduğunu göstermiştir;vücut çerçevesi bağlıdır ve onun değişim karşısında işareti ile alınır IKE, eşittir: Δ E = - ΔEk. Böylece, yerçekimi kuvvetleri ve elastikiyet ile etkileşim CE ve PE vücudun değişim miktarı 0 eşittir: muhafazakar denilen vücudun sadece koordinatları bağlıdır Δ En + ΔEk = 0 güçler,. çekici kuvvetler ve elastik kuvvetler muhafazakâr bulunmaktadır.Vücudun kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı mekanik enerji dolu: En + Ek E
= en doğru deneyler kanıtlanmıştır bu gerçek,
mekanik enerji korunumu kanununu denir.Vücut göreceli hız bağlıdır güçleri ile etkileşim halinde, etkileşim cisimlerin sistemin mekanik enerjisi kaydedilmedi.Konservatif olmayan denir kuvvetlerin bu tip, bir örnek sürtünme bulunmaktadır.Bir sürtünme kuvveti vücut, gerekirse onları sürtünme kuvvetlerine karşı çalışmalarını gerçekleştirmek için kullanılan bir parçası olan enerji tüketmek için üstesinden gelmek için.O koruma ve enerji dönüşümünün genel hukuk özel bir durumdur, çünkü Ancak, enerjinin korunumu yasası ihlali, sadece hayalidir. enerji organları kaybolur ve yeniden görüntülenir asla: sadece başka bir forma dönüştürülür.Doğanın Bu yasa her yerde yapılır, çok önemlidir.Aynı zamanda, zaman zaman tasarrufu ve enerji dönüşümü genel hakları olarak adlandırılır.Kinetik beden ve bedenin potansiyel enerjileri
iç enerji (U) iç enerji arasındaki
bağlantı - onun tam vücut enerji eksi bir bütün olarak CE gövde ve dış saha gücü PE olduğunu.Bu biz iç enerji CE, PE moleküllerin rastgele hareketi ve aralarındaki etkileşimin vnutremolekulyarnoy enerji oluşur sonucuna varabiliriz.İç enerji - şöyle diyor sistemin durumunun benzersiz bir işlevi: Sistem bu durumda ise, kendi iç enerji olursa olsun daha önce yaşananların, kendine özgü değerleri alır. ışık hızına yakın gövdenin hızı, kinetik enerji, aşağıdaki formül tarafından bulunan relativizm
: Vücudun
kinetik enerji, yukarıda yazıldığı formül, aynı zamanda hesaplanabilir, aşağıdaki prensibi: kinetik bulmakta sorunların
ÖrneklerEnerji
1. 300 m / s hızında uçan, top ağırlığı 9 g kinetik enerjisini karşılaştırın ve bir kişinin 18 km / saat'lik bir hızda hareket eden, 60 kg ağırlığında.Biz verildi ne
Yani,: m1 = 0009 kg;V1 = 300 m / s;m2 = 60 kg, V2 = 5 m / s.
Çözüm:
- kinetik enerji (formül): Bu nedenle, biz adam ve topu Ek bulmak Biz, hesaplama için tüm verileri ve 2.
- : Ek mv2 =.
- 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.
Yanıt topun kinetik enerji kişi daha küçüktür.
2. 10 kg kütleli bir cisim o serbest bırakıldı, bundan sonra 10 metre yükseklikten için gündeme gelmiştir.Ne CE o 5 m yükseklikte olacak?Hava direnci ihmal izin verilir.Biz verildi ne
Yani,: m = 10 kg;h = 10 m; 1 h = 5 m;H = 9,81 g / kg. EK1 -?
Çözüm: Ep = mgh: Belirli bir yüksekliğe kesin kütlesinin
- gövdesi, potansiyel enerjiye sahiptir.Vücut düşerse, ter olacak belli yükseklikte h1 yer almaktadır.Enerji Ep = mgh1 ve kin.EK1 enerjisi.Düzgün yardım ve dolayısıyla aşağıdaki algoritmaya göre sorunu çözmez, yukarıda gösterilmiştir formülü, kinetik enerjisini bulundu. Ep1 + EK1 = E n
- sonra .
- Bu adımda, enerji ve yazma korunumu yasası kullanımı EK1 = E N - Ep1 = mgh - mgh 1 = mg (h-h1).
- Formül içine değerler ikame , elde ederiz: EK1 = x 10 9,81 (10-5) 490,5 J. =
Yanıt: EK1 = 490,5 J.
3. ortasından geçen bir eksen etrafında sarılmış bir toplu m ve yarıçapı R ile volan.Volan sarma açısal hızı - ω .Bunu janta volan durdurmak için kuvvet Ftreniya ile üzerine etki eden fren pabucuna bastırılır.Kaç devrimlerin bir durağı volan yapacak?Volan ağırlığı kenarında merkezli dikkate alın.
Yani, biz verilen şeylerden: m; R; ω; Ftreniya.N -?
Çözüm:
- kaynaklanan sorunların çözümü için, momentum yarıçapı R ve ağırlık m, benzer ciro ince düzgün çember volan varsayalımbu açısal hız ω dönüşür.= (J ω 2) 2, J Ek:
- gövdenin kinetik enerjisi eşittir m R 2.
- Volan durağı TBE çalışma harcanan onun bütün sürtünme kuvveti üstesinden gelmek için Resim Ftreniya, fren balatası ve jant arasında ortaya çıkan : Ek = Ftreniya x s,
