закон сохранения механической энергии кинетическая энергия

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
– это энергия движения.
Физическая величина, равная
половине произведения массы тела на
квадрат его скорости, называется
кинетической энергией тела:
Работа приложенной к телу равнодействующей силы
равна изменению его кинетической энергии.
Это утверждение называют теоремой о
кинетической энергии.
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Понятие потенциальной энергии можно ввести
только для сил, работа которых не зависит от
траектории движения и определяется только
начальным и конечным положениями тела. Такие
силы называются консервативными.
Работа консервативных сил на замкнутой траектории
равна нулю. Это утверждение поясняет рисунок.
Свойством консервативности обладают сила тяжести и
сила упругости. Для этих сил можно ввести понятие
потенциальной энергии.
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
ТЕЛА ПОДНЯТОГО НАД ЗЕМЛЕЙ
Eр = mgh
h
Работа силы тяжести равна
изменению потенциальной
энергии тела, взятому с
противоположным знаком.
A = –(Eр2 – Eр1)
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
ДЕФОРМИРОВАННОГО ТЕЛА
Потенциальная энергия при упругой деформации –
это энергия взаимодействия отдельных частей тела
между собой посредством сил упругости.
k – жесткость пружины
x - деформация
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Чем с большей высоты скатывается
шарик, тем большую скорость он
приобретает и тем большую работу
он может совершить, передвигая
брусок.
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
Закон сохранения полной
механической энергии является
частным случаем всеобщего
закона сохранения энергии.
Уменьшение механической
энергии приводит к такому же
увеличению внутренней энергии.
Полная энергия, которая
включает механическую и
внутреннюю, сохраняется.
М.В.Ломоносов
(1711-1765)
Э. Х. Ленц
(1804 - 1865)
Ю. Р. Майер
(1814-1878)
Г. Гельмгольц
(1821-1894)
Дж.Джоуль
(1818 - 1889)
ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Давление в жидкости,
текущей по
горизонтальной трубе
переменного сечения,
больше в тех сечениях
потока, в которых
скорость ее движения
меньше, и наоборот,
давление меньше в тех
сечениях, в которых
скорость больше.
Закон Бернулли
Одной из таких задач
является изучение сил,
действующих на крыло
самолета. Уравнение
Бернулли позволяет дать
лишь качественное
объяснение
возникновению
подъемной силы крыла.
Одной из таких задач является изучение сил, действующих на крыло
самолета. Уравнение Бернулли позволяет дать лишь качественное
объяснение возникновению подъемной силы крыла. Из-за
специального профиля крыла и наличия угла наклона крыла по
отношению к набегающему потоку воздуха, скорость воздушного потока
над крылом оказывается больше, чем под крылом. Из уравнения
Бернулли следует, что давление в нижней части крыла будет больше,
v
v
чем в верхней; в результате появляется сила
действующая на крыло.
Вертикальная составляющая
этой силы называется подъемной
силой. Подъемная сила позволяет скомпенсировать силу тяжести,
действующую на самолет, и тем самым она обеспечивает возможность
полета тяжелых летательных аппаратов в воздухе. Горизонтальная
составляющая
представляет собой силу сопротивления среды.
Д.з. пп.45, 51, 53