Az energia megőrzésének törvénye
Az "energia" kifejezést 1807-ben mutatta be az angol tudós, T. Jung. Görög nyelven ez a szó általában azt jelenti, hogy a szervezet mind kinetikus, mind potenciális energiával rendelkezik. Összegüket teljes mechanikai energianek nevezik:
E = Ek + En (15.1)
Ezt a koncepciót 1847-ben mutatta be a 26 éves H. Helmholtz német tudós.
Mi történik a teljes mechanikai energiával, ahogy a test mozog? Hogy ezt megtudd, fontold meg egy egyszerű jelenséget.
Dobd el a labdát függőlegesen. A labda sebességének megadása. ezért tájékoztatjuk neki valamilyen kinetikus energiáról. Ahogy a labda felfelé mozog, mozgását a Föld súlya és sebessége lassítja, és vele együtt a labda mozgási energiája egyre kevesebb lesz. A labda potenciális energiája a k magasságával együtt növekedni fog. A pályán a legmagasabb ponton (maximális magasságban) a labda potenciális energiája eléri a legmagasabb értéket, és a kinetikus energia nulla lesz. Ezután a labda elkezd leesni, fokozatosan egyre nagyobb sebességgel. Ezután nő a kinetikus energia, és csökken a potenciális energia (a magasság csökkenésével). A földre ütközés pillanatában a labda mozgási energiája eléri maximális értékét, és a potenciális energia eltűnik.
Tehát, amikor a test kinetikus energiája csökken, a potenciális energia nő, és fordítva, amikor a test kinetikus energiája nő, potenciális energiája csökken. A test szabad leesésének vizsgálata (a levegőellenállás hiányában) azt mutatja, hogy az egyik ilyen típusú energia csökkenése a másik típusú energia egyenlő növekedésével jár együtt. Ugyanakkor a test teljes mechanikai energiája marad. Ez a mechanikai energia megőrzésének törvénye:
A test teljes mechanikai energiája, amelyet a súrlódás és az ellenállás nem befolyásolja, mozgása közben változatlan marad.
Ha a test kezdeti és végső energiáját E és E jelöli, akkor az energiatakarékossági törvény a következő egyenlet formájában fejezhető ki:
E = E '(15,2)
Tegyük fel, hogy egy szabadon mozgó test a kezdeti idõpontban h0 magasságban volt, és egyidejûleg V0 sebességgel rendelkezett. Ezután a teljes mechanikai energia ebben az időben egyenlő:
Ha egy bizonyos idő elteltével a vizsgált test magasságban van h, V sebességgel (28. ábra), akkor teljes mechanikai energiája megegyezik:
Az energia megőrzésének törvénye szerint mindkét energiaértéknek egybe kell esnie. ezért
Ha a kezdeti értékek h0 és ismert, ez az egyenlet lehetővé teszi, hogy megtalálja a test sebessége V h magasságban, vagy éppen ellenkezőleg, h az a magasság, amely a test előre meghatározott sebességgel V. A testtömeg ugyanakkor nincs szerepe nem, mint az egyenlet (15,5 ) zsugorodik.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a teljes mechanikai energia csak akkor marad meg, ha nincs súrlódási és ellenállási erõ. Ha ezek az erők jelen vannak, akkor ezek hatása a mechanikai energia csökkenéséhez vezet.
. 1. Mit nevezünk teljes mechanikai energiának? 2. Formálja a mechanikai energia megőrzésének törvényét. 3. Mely energia-kinetikus vagy potenciális - a szabadon leeső test teljes mechanikai energiája egybeesik a föld elleni ütközés idején? 4. Milyen energiával töltődik fel a függőlegesen felemelt golyó teljes mechanikai energiája azon a pillanatban, amikor a repülés legmagasabb pontján van? 5. Mi történik a test teljes mechanikai energiájával a súrlódási és ellenálló erők jelenlétében?
SV Gromov, N.A. Anyaország, fizika 8. osztály
A weboldalakról küldött olvasók
Az elektronikus kiadványok ingyenesek, fizika könyvtár, fizika órák. program a fizikával, a fizika tanórák absztraktjai, fizika tankönyvek, házi készítés
Ha bármilyen korrekció vagy javaslata van ehhez a leckéhez, írjon nekünk.
Ha látni szeretné a leckék más módosításait és kívánságait, nézze meg itt - Oktatási Fórum.