A törvény az energiamegmaradás mechanika
Hogyan lehetséges, mozgási és teljes mechanikai energia a test szabad esik le? ha a test dobott fel?
Hivatkozva az egyszerű telefon rendszer, amely egy gömb és emelt felszíne fölé a test a Földön, mint a kő.
Kő esik a gravitáció. Az erő a légellenállás nem kell figyelembe venni. A kinetikus energia egyenlő a változás a kő súlyát:
Változás a potenciális energia egyenlő a gravitációs erő, hozott ellenkező előjellel:
gravitációs munkája által kifejtett kő a világon, gyakorlatilag nulla. Mivel a nagy tömegű föld és a mozgás sebességét változást figyelmen kívül lehet hagyni. Formulák (5,23) és a (5.24), hogy
Egyenlet (5,25) azt jelenti, hogy a növekedés a kinetikus energia a rendszer megegyezik a csökkenése a potenciális energia (vagy fordítva). Ebből következik, hogy
Mennyiségének változtatásával kinetikus energia és a potenciális energia a rendszer nulla.
A teljes mechanikai energia E összegével egyenlő a kinetikus és potenciális energiájának a szervek a rendszerben:
Mivel a változás az összes energia a rendszer ebben az esetben egyenlet szerint (5.26) nulla, az energia állandó marad:
A törvény a mechanikai energia megmaradás
Az izolált rendszer, amelyben van konzervatív erők, a mechanikai energia konzerválódik.
A törvény a mechanikai energia megmaradás egy speciális esete az általános gyakorlat az energiamegmaradás.
Az általános gyakorlat az energiamegmaradás
Az energia nem jön létre, és nem is elpusztult, de csak átalakul egyik formából a másikba.
Tekintettel arra, hogy ebben az esetben az E = mgh, és a törvény mechanikai energia megmaradás felírható:
Ez az egyenlet teszi, hogy nagyon könnyű megtalálni a sebességet υ2 kő bármilyen magasságban h2 a föld felett, ha ismerjük a kezdeti sebesség a kő az eredeti magassága h1.
Minél inkább figyelmen kívül hagyni, amikor azt mondjuk, hogy a mechanikus energiát egy hulló kő megmarad? Mi az energia átalakítás valóban megtörténhet a bukása a kő a levegőben?
A törvény a mechanikai energia megmaradás (5.28) könnyen általánosítható tetszőleges számú szervek és a konzervatív erők közötti kölcsönhatás őket. Azáltal Ek kell értenünk az összeg a kinetikus energia valamennyi szerv, és az E - a teljes potenciális energia a rendszer. Egy olyan rendszer, amely egy testtömeg m és vízszintesen elhelyezett rugó (lásd. Ábra. 5.13), a mechanikai energiamegmaradás törvényének formában van
Hogy csökkenti a mechanikai energiát a rendszer hatására súrlódási erők. Figyelembe veszik a súrlódási erők a mechanikai energiát a rendszer.
Ha egy elszigetelt rendszer, a súrlódási erő nem dolgozik a mozgás szervek egymáshoz képest, a mechanikai energia nem konzervatív. Ez könnyen lehet tolni nyitott könyv feküdt az asztalon. Mivel a súrlódási erő akció könyv szinte azonnal megállt. Közölték vele mechanikai energia eltűnik.
A súrlódási erő nem negatív munkahelyi és csökkenti a mozgási energia. De a potenciális energia nem emelkedik.
Ezért a teljes mechanikai energiája csökken. A mozgási energia alakul át a potenciális.
A melegítés hatására a súrlódási erők könnyű kimutatni. Ehhez például erőteljesen elég, hogy dörzsölje egy érmét az asztalra. Növekvő hőmérséklettel, amint az ismert az alapvető fizika persze iskola, egyre nagyobb a kinetikus energia a termikus mozgás a molekulák vagy atomok. Következésképpen, az intézkedés alapján a súrlódási erők a test mozgási energia alakul át kinetikus energia a kaotikusan mozgó molekulák.
súrlódási erő (ellenállás) nem-konzervatív. Ellentétben súrlódási erők a konzervatív erők különösen akkor válik világossá, ha figyelembe vesszük a munka mind a zárt pályán. Dolgozz gravitáció, például egy zárt pályán mindig nulla. Ez pozitív, ha a test magasról leejtve H, és negatív az emelkedés, hogy azonos magasságban. Dolgozz azonos légellenállás erő, mint a negatív emelkedés felfelé vagy lefelé, amikor mozgatja. Ezért, egy zárt pályán szükségképpen kisebb, mint nulla.
Mindenesetre rendszer, amely nagy makroszkopikus testek súrlódási erők hatnak. Ezért még egy elszigetelt rendszerben mozgó testek mechanikai energia szükséges, hogy csökkentse. Fokozatosan rothadó oszcilláció inga megállt az autó a motor kikapcsolt állapotában, és így tovább. D.
De a csökkenés a mechanikai erő nem jelenti azt, hogy ez az energia nyom nélkül eltűnik. A valóságban van egy átmenet mechanikai energia más formái. Jellemzően, amikor a súrlódási erő lép fel fűtőtesteket, vagy, mint a növekedés a belső energia.
Az összes folyamat a természetben előforduló, mint a megállapított műszerek, berendezések, mindig a törvény megőrzése és energia átalakítása: az energia nem tűnik el, vagy újra, csak akkor mozog az egyik formából a másikba.
Jegyezzük fel a törvény a mechanikai energia megmaradás a „labda - tavasz” rendszer, ha a labda lengő függőleges tavasszal.