افتتاح قانون الدافع والتي تجادل بأن المتجهات المتجه من نبضات جميع الهيئات (أو الجسيمات) للنظام المغلق هو القيمة الدائمة، أظهر أن الحركة الميكانيكية للهيئات لها تدبير كمي لا يزال في أي تفاعل من هاتف TEL. هذا التدبير هو الدافع. ومع ذلك، فإن فقط بمساعدة هذا القانون لن تكون قادرة على إعطاء شرح كامل لجميع أنماط الحركة والتفاعل عن الهاتف.
النظر في مثال. رصاصة مع كتلة من 9 غرام، والتي هي في راحة، غير ضار تماما. ولكن خلال تسديدة على اتصال مع عقبة، تشويه رصاصة له. من الواضح أن هذا التأثير المدمر يتم الحصول عليه من حقيقة أن الرصاصة لديها طاقة خاصة.
النظر في مثال آخر. تتحرك كرات بلاستيين متطابقة نحو بعضها البعض بنفس السرعات. في تصادم، يتوقفون ويتصلون بجسم واحد.
مجموع نبضات الكرات قبل الاصطدام وبعد الاصطدام هو نفسه وهو صفر، يتم تنفيذ قانون الحفاظ على الدافع. ماذا يحدث للكرات البلاستيسين أثناء تصادمها، باستثناء تغيير سرعة الحركة؟ الكرات مشوهة وساخنة.
زيادة درجة حرارة الهيئات عند الاصطدام يمكن ملاحظتها، على سبيل المثال، عندما تضغط المطرقة على قضيب في الرصاص أو النحاس. يشير تغيير درجة حرارة الجسم إلى التغييرات في معدلات الحركة الحرارية الفوضوية الذرات التي تتكون بها الجسم. وبالتالي، فإن الحركة الميكانيكية لم تختفي دون تتبع، تحولت إلى شكل آخر من أشكال حركة الأمر.
دعنا نعود إلى السؤال الذي وضعناه أعلاه. هل هناك تدبير في طبيعة حركة الأمر، الذي يستمر مع أي تحويلات من أشكال واحدة من الحركة إلى أخرى؟ أظهرت التجارب والملاحظات أن مثل هذا التدبير للحركة في الطبيعة موجود. كان يسمى الطاقة.
طاقةوتسمى القيمة المادية مقياسا كميا لمختلف أشكال حركة المواد.
لتحديد الطاقة بدقة كحجم مادي، من الضروري العثور على اتصالها بالقيم الأخرى، حدد وحدة القياس وإيجاد طرق لقياسه.
الطاقة الميكانيكيةوتسمى القيمة المادية مقياسا كميا للحركة الميكانيكية.
في الفيزياء، مثل هذا التدبير الكمي للحركة الميكانيكية الترجمية في حدوث أشكالها الأخرى من الحركة أو التحول إلى أشكال أخرى من الحركة، قيمة تساوي نصف جسم الجسم في مربع سرعة تم اعتماد الحركة. يتم استدعاء هذه القيمة المادية هيئة الطاقة الحركية وتدل على الرسالة هيا مع الفهرس ل:
E K \u003d MV 2/2
نظرا لأن السرعة هي القيمة اعتمادا على اختيار النظام المرجعي، فإن قيمة الطاقة الحركية للجسم تعتمد على اختيار النظام المرجعي.
حتى على الطاقة الحركية. "العمل المطبق على الجسم يساوي بنفس القدر للتغيير في طاقته الحركية":
a \u003d e k2 -ek1
سيكون هذا النظري صالحا وعندما يتحرك الجسم بموجب عمل القوة المستمرة، وعندما يتحرك الجسم من خلال عمل قوة متغيرة، فإن اتجاهه لا يتزامن مع اتجاه الحركة. الطاقة الحركية هي طاقة الحركة. اتضح طاقة الجسم الحركييزن M تتحرك بسرعة V يساوي العمل الذي يجب أن يجعله القوة المطبقة على جسم الراحة هذه السرعة:
A \u003d MV 2/2 \u003d E ل
إذا كان الجسم يتحرك بسرعة V، فمن الضروري العمل من أجل توقفه الكامل:
A \u003d -MV 2/2 \u003d -
لوحدة العمل في النظام الدولي، العمل الذي أجريته بالقوة 1 نيوتنعلى الطريق 1 مترعند القيادة في اتجاه متجه الطاقة. وتسمى وحدة القياس هذه جويل.
1 J \u003d 1 كجم · م 2 / ج 2
نظرا لأن العمل مساويا للتغيير في الطاقة، فإن وحدة القياس نفسها تستخدم لقياس الطاقة لقياس العمل. وحدة الطاقة B. ج - 1 ج.
لديك أسئلة؟ لا أعرف ما هي الطاقة الحركية؟
للحصول على مساعدة من المعلم -.
الدرس الأول مجاني!
bLOG.Set، مع نسخ كامل أو جزئي للرجوعية المادية إلى المصدر الأصلي مطلوبة.
وتسمى الطاقة المحتملة للطاقة، والتي تحددها الموقف المتبادل لهيئات التفاعل أو أجزاء من نفس الجسم.
الطاقة المحتملة، على سبيل المثال، لديها الجسم الذي رفعه فوق الأرض، لأن طاقة الجسم تعتمد على الموقف المتبادل له والأرض وجاذبيةهم المتبادلة. الطاقة المحتملة للجسم الاستلقاء على الأرض هي صفر. ويتم تحديد الطاقة المحتملة لهذه الهيئة التي تم رفعها إلى بعض الارتفاع من خلال العمل الذي يتم فيه إجراء قوة الجاذبية عندما يسقط الجسم على الأرض. المياه النهرية التي يحتفظ بها السد لديها طاقة محتملة ضخمة. السقوط، فإنه يجعل وظيفة، مما يؤدي في الحركة توربينات قوية من محطات الطاقة.
يتم الإشارة إلى الطاقة المحتملة للجسم بواسطة رمز E P.
منذ e n \u003d a، ثم
ه ن \u003dFH.
ه ع \u003d GMH.
ه ع - الطاقة الكامنة؛ g. - تسريع حدوث حرة، يساوي 9.8 ن / كجم؛ م. - كتلة الجسم، حاء - الارتفاع الذي يتم رفعه الجسم.
وتسمى الطاقة الحركية الطاقة التي يرجعها الجسم إلى حركتها.
الطاقة الحركية للجسم يعتمد على سرعتها والكتلة. على سبيل المثال، كلما زاد معدل انخفاض المياه في النهر وكلما زادت كتلة هذه المياه، فإن التوربينات من محطات توليد الطاقة سوف تدوير.
MV 2.
ه ك \u003d -
2
ه ك. - الطاقة الحركية؛ م. - كتلة الجسم؛ الخامس. - سرعة الجسم.
في الطبيعة والفنيين، عادة ما يتحول كل نوع من الطاقة الميكانيكية إلى أخرى: القدرة على الحركية والحركية في واحدة محتملة.
على سبيل المثال، عندما تنخفض المياه من سد، تتحول طاقةها المحتملة إلى الحركية. في البندول المتأرجح، دورية هذه الأنواع من الطاقة تذهب إلى بعضها البعض.
1. حجر، يسقط من بعض الطول على الأرض، يترك دنتا على سطح الأرض. خلال الخريف، يجعل من الصعب التغلب على مقاومة الهواء، وبعد تدمير الأرض - العمل للتغلب على قوة مقاومة التربة، لأنه يحتوي على طاقة. إذا قمت بضف الهواء في فلين مغلق مع الهواء، في بعض ضغط الهواء، فإن الفلين سوف يخرج من البنك، بينما سيعمل الهواء للتغلب على احتكاك المربى على حلق البنوك، بسبب حقيقة أن الهواء لديه الطاقة. وبالتالي، يمكن للجسم العمل إذا كان لديه طاقة. يتم الإشارة إلى الطاقة من قبل الرسالة \\ (E \\). وحدة العمل - \\ (\\) \u003d 1 J.
عند أداء العمل، تتغير حالة الجسم وتغيرات الطاقة. التغيير في الطاقة يساوي العمل المثالي: \\ (E \u003d A \\).
2. وتسمى الطاقة المحتملة طاقة تفاعل الأجسام أو أجزاء من الجسم، اعتمادا على وضعهم المتبادل.
نظرا لأن الجثث تتفاعل مع الأرض، فإن لديهم الطاقة المحتملة للتفاعل مع الأرض.
إذا كانت الجسم كتلة \\ (م \\) قطرات من الارتفاع \\ (H_1 \\) إلى الارتفاع \\ (h_2 \\)، ثم عمل الجاذبية \\ (f_t \\) على الموقع \\ h \u003d h_1- h_2 \\) متساوي ل: \\ (a \u003d f_th \u003d mgh \u003d mg (h_1 - h_2) \\)أو \\ (a \u003d mgh_1 - mgh_2 \\) (الشكل 48).
في الصيغة الناتجة \\ (MGH_1 \\)، يميز الموضع الأولي (الحالة) من الجسم، \\ (MGH_2 \\) يميز الموضع النهائي (الحالة) من الجسم. القيمة \\ (MGH_1 \u003d E_ (P1) \\) هي الطاقة المحتملة للجسم في الحالة الأولية؛ القيمة \\ (MGH_2 \u003d E_ (P2) \\) هي الطاقة المحتملة للجسم في الحالة النهائية.
وبالتالي، فإن عمل الجاذبية يساوي التغيير في الطاقة المحتملة للجسم. تعني علامة "-" أنه عندما تتحرك الجسم وبعد ذلك، عند إجراء قوة خطورة العمل الإيجابي، تنخفض الطاقة المحتملة للجسم. إذا ارتفع الجسم، فإن عمل الثقل هو سلبي، ويزيد الطاقة المحتملة للجسم.
إذا كان الجسم في بعض الطول \\ (H \\) بالنسبة لسطح الأرض، فإن طاقتها المحتملة في هذه الحالة تساوي \\ (E_P \u003d MGH \\). تعتمد قيمة الطاقة المحتملة على مستوى ما يتم حسابه. المستوى الذي تكون الطاقة المحتملة صفرية مستوى صفر.
على النقيض من الطاقة الحركية، فإن هيئات الراحة لديها طاقة محتملة. نظرا لأن الطاقة المحتملة هي طاقة التفاعل، فهي لا تنطبق على جسم واحد، ولكن لنظام التفاعل. في هذه الحالة، هذا النظام هو الأرض والجسم الذي رفعه.
3. الطاقة المحتملة لديها هيئات مشوهة من الناحية النافذة. لنفترض أن نهاية الربيع الأيسر مثبتة، ويتم إرفاق البضائع بالجدل الأيمن. إذا تم ضغط الربيع، فإن تحويل نهايةها اليمنى إلى \\ (x_1 \\)، ثم يظهر قوة المرونة \\ (F_ (UPR1) \\) في الربيع، الموجه إلى اليمين (الشكل 49).
إذا كان الآن لتزويد الربيع نفسه، فستتحرك نهايته اليمنى، فإن امتداد الربيع سيكون مساويا \\ (X_2 \\)، وقوة المرونة \\ (F_ (UPR2) \\).
عمل مرونة متساوي
\\ [a \u003d f_ (cf) (x_1-x_2) \u003d k / 2 (x_1 + x_2) (x_1-x_2) \u003d kx_1 ^ 2/2-kx_2 ^ 2/2 \\]
\\ (kx_1 ^ 2/2 \u003d e_ (p1) \\) - الطاقة المحتملة للربيع في الحالة الأولية، \\ (kx_2 ^ 2/2 \u003d e_ (p2) \\) هي الطاقة المحتملة للربيع في النهائي حالة. إن عمل قوة المرونة يساوي التغيير في الطاقة المحتملة في الربيع.
يمكن كتابة \\ (a \u003d e_ (p1) -e_ (p2) \\)، أو \\ (a \u003d - (e_ (p2) -e_ (p1)) \\)، أو \\ (a \u003d -e_ (n) \\).
يوضح علامة "-" أنه عند امتداد وضغط الربيع، فإن قوة المرونة تجعل العمل السلبي، والطاقة المحتملة لزيادة الربيع، وعندما يتحرك الربيع إلى موقف التوازن، فإن قوة المرونة تجعل العمل الإيجابي، وتنخفض الطاقة المحتملة.
إذا تم تشويه الربيع وتم تهجير دورها بالنسبة إلى موقع التوازن على مسافة \\ (x \\)، فإن الطاقة المحتملة للربيع في هذه الحالة هي \\ (E_P \u003d KX ^ 2/2 \\).
4. الهيئات المتحركة يمكن أن تعمل أيضا. على سبيل المثال، يضغط المكبس المتحرك الغاز الموجود في الاسطوانة، فإن الهدف يتحرك الهدف، إلخ. وبالتالي، فإن الهيئات المتحركة لها طاقة. الطاقة التي يطلق عليها الجسم المتحرك الطاقة الحركيةوبعد تعتمد الطاقة الحركية \\ (E_K \\) على كتلة الجسم وسرعةها \\ (E_ \u003d MV ^ 2/2 \\). هذا يتبع من تحويل الصيغ.
العمل \\ (A \u003d FS \\). قوة \\ (F \u003d MA \\). استبدال هذا التعبير في صيغة العمل، نحصل على \\ (A \u003d MAS \\). منذ \\ (2as \u003d v ^ 2_2-v ^ 2_1 \\)، ثم \\ (a \u003d m (v ^_2-v ^ 2_1) / 2 \\) أو \\ (a \u003d mv ^ 2_2 / 2- mv ^ 2_1 / 2 \\)، حيث \\ (MV ^ 2_1 / 2 \u003d E_ (K1) \\) - الطاقة الحركية للجسم في الولاية الأولى، \\ (MV ^ 2_2 / 2 \u003d E_ (K2) \\) - هيئة الطاقة الحركية في الدولة الثانية. وبالتالي، فإن عمل القوة يساوي التغيير في الطاقة الحركية للجسم: \\ (A \u003d E_ (K2) -E_ (K1) \\)، أو \\ (a \u003d e_k \\). هذا البيان - نظرية الطاقة الحركية.
إذا كانت القوة تجعل العمل الإيجابي، فإن الطاقة الحركية للجسم تزداد إذا كان عمل القوة سلبيا، فإن الطاقة الحركية للجسم تنخفض.
5. إجمالي الطاقة الميكانيكية \\ (E \\) من الجسم هو قيمة مادية تساوي مجموع إمكاناتها \\ (E_P \\) والحركية \\ (E_P \\) من الطاقة: \\ (E \u003d E_P + E_K \\).
دع الجسم يقع عموديا إلى أسفل وفي النقطة أ تكون في الارتفاع \\ (H_1 \\) بالنسبة لسطح الأرض ولديه السرعة \\ (V_1 \\) (الشكل 50). عند نقطة ذروة الجسم \\ (H_2 \\) والسرعة \\ (V_2 \\)، على التوالي، عند النقطة والجسم لديها طاقة محتملة \\ (E_ (P1) \\) والطاقة الحركية \\ (E_ (E_ (E_ (E_ (E_ ( K1) \\)، وفي النقطة في الطاقة المحتملة \\ (E_ (P2) \\) والطاقة الحركية \\ (E_ (K2) \\).
عندما يتم نقل الجسم من النقطة إلى النقطة إلى قوة الجاذبية يجعل وظيفة تساوي A. كما هو موضح، \\ (A \u003d - (P2) -E_ (P1)) \\)، وكذلك \\ ( a \u003d e_ (k2) -e_ (k1) \\). معافلة الأجزاء الصحيحة لهذه المساواة، نحصل على: \\ (- (E_ (P2) -e_ (p1)) \u003d e_ (k2) -e_ (k1) \\)من عند! \\ (e_ (k1) + e_ (p1) \u003d e_ (p2) + e_ (k2) \\) أو \\ (e_1 \u003d e_2 \\).
تعرب هذه المساواة عن قانون الحفاظ على الطاقة الميكانيكية: طاقة ميكانيكية كاملة لنظام مغلق من الهيئات، بينها قوى محافظة (القوى أو المرونة) محفوظة.
في الأنظمة الحقيقية، تتصرف قوات الاحتكاك بأنها ليست محافظة، وبالتالي، في هذه الأنظمة، لا يتم الحفاظ على الطاقة الميكانيكية الكاملة، يتحول إلى طاقة داخلية.
1. جثتين على نفس الارتفاع فوق سطح الأرض. كتلة من الجسم واحد \\ (M_1 \\) هي كتلة أكبر ثلاث مرات من الجسم آخر \\ (M_2 \\). بالنسبة لسطح الطاقة المحتملة الأرض
1) الجسم الأول 3 أضعاف الطاقة المحتملة للجسم الثاني
2) الجسم الثاني 3 أضعاف الطاقة المحتملة للجسم الأول
3) أول جثة من 9 أضعاف الطاقة المحتملة للجسم الثاني
4) الجسم الثاني 9 مرات أكثر من الطاقة المحتملة للجسم الأول
2. قارن الطاقة المحتملة للكرة على القطب \\ (E_P \\) من الأرض وعلى خط عرض موسكو \\ (E_M \\)، إذا كان في نفس الارتفاع نسبة إلى سطح الأرض.
1) \\ (E_P \u003d E_M \\)
2) \\ (E_P\u003e E_M \\)
3) \\ (E_P
3. الجسم يلقي رأسا عموديا. طاقته المحتملة
1) نفسه في أي لحظات من حركة الجسم
2) الحد الأقصى في وقت بدء الحركة
3) الحد الأقصى في نقطة أعلى من المسار
4) الحد الأدنى في نقطة أعلى من المسار
4. كيف سيتم الطاقة المحتملة لتغيير الربيع، إذا كانت استطالة 4 مرات؟
1) زيادة بنسبة 4 مرات
2) سوف تزيد بحلول 16 مرة
3) سوف تنخفض بنسبة 4 مرات
4) سوف تنخفض بحلول 16 مرة
5. الكذب على طاولة مع ارتفاع 1 م أبل وزنها 150 غرام رفعت نسبة إلى الطاولة لمدة 10 سم. ما هي الطاقة المحتملة لأبل بالنسبة للأرضية؟
1) 0.15 ي
2) 0.165 ي
3) 1.5 ي
4) 1.65 ي
6. انخفضت سرعة الجسم المتحرك بنسبة 4 مرات. في نفس الوقت طاقة الحركية
1) زيادة 16 مرة
2) انخفضت 16 مرة
3) زيادة بنسبة 4 مرات
4) انخفضت بنسبة 4 مرات
7. جثتين تتحرك بنفس السرعات. كتلة الجسم الثاني هي 3 أضعاف كتلة الأول. في الوقت نفسه، الطاقة الحركية للجسم الثاني
1) أكثر من 9 مرات
2) أقل من 9 مرات
3) أكثر من 3 مرات
4) أقل من 3 مرات
8. يقع الجسم على الأرض من سطح جدول مظاهرة المعلم. (مقاومة الهواء لا تأخذ في الاعتبار.) طاقة الجسم الحركية
1) الحد الأدنى في وقت الوصول إلى الأرض
2) الحد الأدنى في بداية الحركة
3) نفس الشيء في أي لحظات من حركة الجسم
4) الحد الأقصى في وقت بدء الحركة
9. كتاب سقط من الطاولة إلى الأرض، في وقت التنصت على طاقة الكلمة الحركية من 2.4 ج. طول الجدول هو 1.2 م. ما هي كتلة الكتاب؟ مقاومة الهواء للإهمال.
1) 0.2 كجم
2) 0،288 كجم
3) 2.0 كجم
4) 2.28 كجم
10. كم إذا قام الجسم بإلقاء كتلة من 200 غرام من سطح الأرض عموديا حتى يصل طاقتها المحتملة في أعلى نقطة في الحركة 0.9 ي؟ مقاومة الهواء للإهمال. يتم احتساب الطاقة المحتملة للجسم من سطح الأرض.
1) 0.9 م / ث
2) 3.0 م / ث
3) 4.5 م / ث
4) 9.0 م / ث
11. قم بتثبيت المراسلات بين القيمة المادية (العمود الأيسر) والاستخدام الذي يتم حسابه (العمود الأيمن). ردا على ذلك، اكتب أعداد صفية من الإجابات المحددة
الكمية المادية
أ. قوة تفاعل الجسم المحتملة مع الأرض
ب. الطاقة الحركية
ب. الطاقة المحتملة لتشوه مرونة
شخصية تغيير الطاقة
1) \\ (e \u003d mv ^ 2/2 \\)
2) \\ (E \u003d KX ^ 2/2 \\)
3) \\ (E \u003d MGH \\)
12. تم إلقاء الكرة عموديا. اضبط المراسلات بين طاقة الكرة (العمود الأيسر) وحرف تغييرها (العمود الأيمن) عند تمديد الربيع مقياسيفومتر. استجابة، اكتب بأرقام صفية من الإجابات المحددة.
الكمية المادية
أ. الطاقة المحتملة
ب. الطاقة الحركية
ب. الطاقة الميكانيكية الكاملة
شخصية تغيير الطاقة
1) النقصان
2) الزيادات
3) لا يتغير
13. تعد الرصاصة التي يزنها 10 جم، تتحرك بسرعة 700 م / ث، ضرب اللوحة بسمك 2.5 سم وفي خروج المخرج بسرعة 300 م / ث. تحديد متوسط \u200b\u200bقوة المقاومة التي تعمل على رصاصة في المجلس.
الطاقة الحركية هي، وفقا للتعريف، القيمة تساوي نصف كتلة الجسم المتحرك مضروبة في مربع سرعة هذه الجسم. هذه واحدة من أهم شروط الميكانيكا الحديثة. إذا وضعتها قصيرة، فهذه هي طاقة الحركة، أو الفرق بين إجمالي الطاقة وطاقة الراحة. ومع ذلك، فإن جوهرها لا يعتبر بالكامل في العلوم الحديثة.
الطاقة الحركية (من غرام. كينيما - حركة) الجسم في حالة
الجميل، يساوي الصفر. غالبا ما يرتبط هذا الحجم ليس فقط مع كتلة وسرعة. لذلك، وفقا لتعريف واحد، الطاقة الحركية هي العمل الذي يتم تنفيذه بسرعة معينة. تقاس في جول.
الطاقة الحركية للنظام هي حجم يرتبط ارتباطا وثيقا بسرعة كل من نقاطها.
يعتبر في الحركة التدريجية وفي الدوران. تم توضيح الحالة الأولى بالفعل بالتفصيل أعلاه، فهي نصف كتلة أي كائن مضروبة في سرعتها في المربع. ويبدو أن الطاقة الحركية لتناوب الجسم هو مجموع الطاقات الحركية لكل وحدة من الأحجام الابتدائية لهذه الجسم. أو كقيمة لحظة الجمود، مضروبة في مربع السرعة الزاوية مقسوما على اثنين.
لنفترض أن هناك أي جسم صلب يجعل نقل المحور
ثابت يمر من خلال ذلك. يمكن تقسيم هذا الكائن إلى وحدات تخزين أساسية صغيرة، لكل منها كتلة ابتدائية خاصة به. حول المحور الثابت، يقوم الجسم قيد النظر في الحركات. بالإضافة إلى ذلك، تصف كل من الأحجام الابتدائية محيط دائرة نصف قطرها المقابلة. نفس دورانها. وبالتالي، فإن الطاقة الحركية لهذه الهيئة هي مجموع الطاقات الحركية لجميع التحرك الابتدائي حول محور المجلدات. النسخة المبسطة من هذه الصيغة هي نصف منتج مربع السرعة الزاوية وفي الوقت الحالي من الجمود.
في بعض الحالات، الطاقة الحركية هي المبلغ والطاقة التدريجية والثنية. على سبيل المثال، المتداول دون انزلاق على طول اسطوانة السطر المائل. المضي قدما، فإنه يؤدي ذلك، بينما ينتقل أيضا حول محوره.
واحدة من مكونات الطاقة الحركية للتناوب هي ما ورد أعلاه وقال. ذلك يعتمد على وزن الجسم الكلي، وكذلك توزيعها فيما يتعلق بمحور التناوب. ما هذا؟ هذا مقياس للقيام بالحركة حول المحور بنفس الطريقة كما هو الحال في الحركة الترجمية لقياس الإملائي هو الكتلة. هذه قيمة مهمة جدا. لحظة القصور الذاتي أكثر، وأصعب هو جعل الجسم في حالة الدوران. يتميز السرعة الزاوية مدى سرعة التحرك الصلب حول محورها. وحدة القياس هي Rad / s. السرعة الزاوية هي نسبة الزاوية إلى الفترة الزمنية، والتي تمر هذه الزاوية كائن الدورية.
يمكن صياغة نظرية الطاقة الحركية على النحو التالي: إن تشغيل القوة المطبقة بنفس القدر المطبقة على جسم معين يعادل التغيير في الطاقة الحركية لهذه الهيئة.
