Лекция 4.Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии.
Энергия Механическая энергия Энергия-это скалярная физическая величина, являющаяся общей количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи. Обозначение: Е-энергия [ Дж ].(джоуль) Кинетическая энергия Е к Потенциальная энергия Е р
Потенциальная энергия - это энергия которая зависит от взаимного расположения тел или частей одного и того же тела. m h Е p = mgh ; m - масса; g = 9,8 м/с 2. h - высота Потенциальная энергия численно равна работе которую может совершать тело падая с высоты h. Так же потенциальная энергия может быть как положительной, так и отрицательной. Нулевой уровень
По закону Гука сила упругости: k - коэффициент упругости, Δ x - деформация или смещение. Минус в формуле указывает на то что силы упругости всегда противоположны по направлению смещения - энергия взаимодействия частей тела. Е p зависит от деформации -чем больше деформация, тем Е p ↑ -если тело не деформировано Е p =0
Кинетическая энергия – это энергия движения. Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела : Если тело движется со скоростью v, то для его полной остановки необходимо совершить работу
Теорема о кинетической энергии : Работа приложенной к телу равнодействующей силы равна изменению его кинетической энергии. Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью равна работе, которую должна совершить сила, приложенная к покоящемуся телу, чтобы сообщить ему эту скорость: Если тело движется со скоростью то для его полной остановки необходимо совершить работу
Потенциальная энергия тела на вершине горы E = mgh А у подножия горы E = 0 Кинетическая энергия тела на вершине горы E = 0 А у подножия горы
Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих только за счет сил тяготения и упругости, остается постоянной при любых движениях тел.
Если система не замкнута и тела взаимодействуют за счет сил трения, то сумма изменений кинетической и потенциальной энергий равна работе силы трения.
1. Кинетическая энергия тела 8 Дж, а величина его импульса 4 кг∙м/с. Масса тела равна... 2. Пуля массой 50 г вылетает из ствола ружья вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Чему равна потенциальная энергия пули через 4 с после начала движения? Сопротивлением воздуха пренебречь. 3. Груз массой 1 кг под действием силы 50 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 3 м. Изменение кинетической энергии груза при этом равно 4. Два пластилиновых шарика массами m 1 = 0,1 кг и m 2 = 0,2 кг летят навстречу друг другу со скоростями v 1 = 20 м/с и v 2 = 10 м/с. Столкнувшись, они слипаются. На сколько изменилась внутренняя энергия шариков при столкновении?
«Изучение закона сохранения механической энергии» Цель работы: Оборудование: Теория: ЗСЭ:
Практическая работа: 1.Нарисовать схему эксперимента 2.Внести показания в таблицу и вычислить потенциальную энергию. Проверить выполняется ли закон сохранения энергии. 3.Сделать вывод
