Энергия.

Табиғ атта жұ мыс істеу салдарынан материя қ озғ алысының формасы бір тү рден екінші тү рге ө згеріп отырады. Осы ө згеріс кезінде жұ мыс жасалынады, бұ л жұ мыс - энергия деп аталады. Сондық тан, неғ ұ рлым жұ мыс кө бірек жасалынса, соғ ұ рлым энергия кө п болады.

Дененің жұ мыс істеу қ абілеттілігінің сандық мө лшерін энергия деп атайды.

Энергия жұ мыспен тығ ыз байланысты болғ андық тан, жұ мыс қ андай ө лшем бірлікпен ө лшенсе, энергия да сондай ө лшем бірлікпен ө лшенеді.

6.1 Кинетикалық энергия.

Материалдық нү ктеге тү сірілген кү штің жасағ ан жұ мысы дененің жылдамдығ ының ө згеруіне байланысты. Бұ л байланыс материалдық нү ктенің кинетикалық энергиясы деп аталады.

Егер дене инерция кү шінің нә тижесінде ds –ке орын ауыстырса, істелген жұ мыс

, бұ дан:

яғ ни, v жылдамдық пен қ озғ алатын массасы m дененің кинетикалық энергиясы:

Сонымен, кинетикалық энергия дененің тек массасы мен жылдамдығ ына тә уелді. Сондық тан, ол

1) жү йенің кү й функциясы болып табылады;

2) барлық уақ ытта оң;

3) ә ртү рлі инерциалды санақ жү йесінде бірдей емес.

6.2 Потенциалдық энергия.

Потенциалдық энергия - денелердің ө зара орналасуын жә не араларындағ ы ә серлесу кү шін сипаттайтын жү йенің механикалық энергиясы.

Потенциалдық энергия денелердің немесе олардың бө лшектерінің ө зара орналасуы кезіндегі жұ мыс қ орымен ө лшенеді. Мысалы, материалдық нү кте ауырлық кү шінің біртекті ө рісінде қ озғ алғ анда, яғ ни бір денені бір дең гейден екінші дең гейге кө тергенде істелетін жұ мысты есептеу арқ ылы потенциалдық энергияны табуғ а болады. Массасы m дене Жер бетінен h биіктікке кө терілсін, сонда оның потенциалдық энергиясы жасалынғ ан жұ мысқ а тең:

немесе

Ендеше: 1) массасы m дененің h биіктікке кө терілген кездегі потенциалдық энергиясы:

2) х – ұ зындық қ а созылғ ан серіппенің потенциалдық энергиясы:

6.3 Энергияның сақ талу заң ы.

Тек механикалық процестер ө тетін жү йелер механикалық жү йе деп аталады.

Егер тұ йық талғ ан механикалық жү йеде потенциалдық жә не кинетикалық энергиялардың қ осындысы тұ рақ ты шама болса, мұ ндай жү йелер консервативтік жү йелер деп аталады.

Егер тұ йық талғ ан механикалық жү йеде потенциалдық жә не кинетикалық энергиялардың қ осындысы кемісе, механикалық энергия энергияның басқ а тү ріне айналады. Мұ ндай жү йелер диссипативтік жү йелер деп аталады.

Дененің қ озғ алысы кезінде, кез келген уақ ыт мезетінде оның кинетикалық жә не потенциалдық энергияларының қ осындысы тұ рақ ты болады:

Бұ л табиғ аттың негізгі заң ы болып табылады. Энергияның сақ талу заң ын кең ірек тү сіну мынаны кө рсетеді: энергия жоғ алмайды жә не жоқ тан пайда болмайды, ол тек бір тү рден екінші тү рге ғ ана ауысады. Энергияның бір тү рі қ аншағ а кемісе, екінші тү рі соншағ а артады. Басқ аша айтқ анда, қ озғ алыссыз материя болмайды. Қ озғ алыс – материяның ө мір сү ру формасы.

7. Механизмдердің пайдалы ә сер коэффициенті.

Жұ мыс жасайтын кез келген механизм жұ мыс жасау ү шін бір жақ тан энергия алуы керек. Қ алыпты жағ дайда механизм тек механикалық жұ мысты энергия кө зінен алып, пайдалануғ а жібереді. Бірақ, механизмде ү йкеліс кү штері болғ андық тан, жұ мыстың жартысы осы кедергіні жоюғ а кетеді, яғ ни ол жылуғ а айналады да жұ мыс керексіз болып табылады.

Сонымен, пайдалы қ уаттың толық қ уатқ а қ атынасын пайдалы ә сер коэффициенті деп атайды, қ ысқ аша П.Ә.К.

Барлық механизмде энергияны босқ а жоғ алтпау ү шін, механизмдегі керексіз кедергілерді жә не ү йкеліс кү штерін азайтуғ а тырысады. Бұ л жағ дайда, ПӘ К бірге жақ ын болуы керек.

8. Соқ тығ ысулар.

Соқ тығ ысу – екі немесе бірнеше денелердің, аз уақ ыт ішінде бір-бірімен ә рекеттесуі.

Екі тү рлі соқ тығ ысу бар: абсолют серпімді жә не абсолют серпімсіз.

Абсолют серпімді соқ тығ ыс.

Абсолют серпімді соқ тығ ыс кезінде кинетикалық энергия потенциалдық энергияғ а айналады жә не керісінше. Бұ л жағ дай екі дененің толық энергиясы жә не толық импульсі сақ талады.

Массалары m₁ жә не m₂ шарлардың соқ тығ ысқ анғ а дейінгі жылдамдық тары v₁₀ жә не v₂₀, соқ тығ ысқ аннан кейінгі жылдамдық тары v₁ жә не v₂ болса, сонда сақ талу заң дары:

Абсолют серпімсіз соқ тығ ыс

Абсолют серпімсіз соқ тығ ыс кезінде деформацияның нә тижесінде, кинетикалық энергия жартылай немесе толығ ымен ішкі энергияғ а (жылуғ а) айналады. Соқ тығ ыстан кейін денелер не бірдей жылдамдық пен қ озғ алады, не тыныштық кү йде тұ рады. Абсолют серпімді соқ тығ ыста тек импульстың сақ талу заң ы орындалады, ал механикалық энергия сақ талмайды.

бұ дан