Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Механической, внутренней, электромагнитной и т. д.






МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ тела называется скалярная величина, равная МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОТЕ, которая может быть совершена в данных условиях. Размерность энергии та же, что и размерность работы.

Различают два вида механической энергии – КИНЕТИЧЕСКАЯ и ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ.

КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ называется механическая энергия тела массы m, связанная с перемещением тела в пространств, т.е. энергия движущегося тела.

Половина произведения массы частицы на квадрат ее скорости названа ее кинетической энергией Кинетическая энергия зависит только от массы и скорости тела

(1.44)

(1.44¢)

Работа результирующей силы идет на приращение кинетической энергии материальной точки.

Если A > 0, то , т. е. кинетическая энергия тела возрастает, следовательно, внешние силы над телом совершают работу.

Если A< 0, то , т. е. кинетическая энергия тела убывает, значит тело совершает работу.

ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИЕЙ называется энергия, обусловленная взаимодействием тел друг с другом на расстоянии. Она определяется не скоростями тел, а их взаимным расположением.

Универсальной формулы для расчета потенциальной энергии нет.

Потенциальная энергия может быть введена только для поля консервативных сил, в которых работа не зависит от траектории, а только от начального и конечного положений материальной точки, то эту работу в потенциальном поле: можно записать в виде разности двух чисел: одно - Wn1 - будет зависеть от начального положения тела, второе - Wn2 - от конечного положения тела и равна убыли потенциальной энергии

. (1.45)

 

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ определяется с точностью до некоторой постоянной. Примеры потенциальной энергии: энергия тела, поднятого над поверхностью Земли; энергия растянутой или сжатой пружины; энергия натянутой струны и т. п.

Например,

· энергия поднятого над поверхностью Земли тела массы m, равна

, (1.46)

где h – высота, на которую поднято тело над поверхностью Земли, g – ускорение свободного падения. За нулевой уровень выбрана потенциальная энергия тела у поверхности Земли .

· Потенциальная энергия растянутой или сжатой пружины

, (1.47)

где х – абсолютное удлинение (или укорочение) пружины, k – коэффициент жесткости пружины.

ЭНЕРГИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТЕЛА

При вращении твердого тела его потенциальная энергия не изменяется. Но поскольку любое движущееся тело обладает кинетической энергией, то и вращательное движение характеризуется кинетической энергией.

Кинетическая энергия всего тела, состоящего из n материальных точек равна сумме кинетических энергий отдельно взятых материальных точек:

(1.48)

где - момент инерции тела относительно оси вращения, w - угловая частота вращения тела.

.

СУММА кинетической и потенциальной энергий составляет ПОЛНУЮ МЕХАНИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ.

ПОЛНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ изолированной системы определяется взаимным расположением тел, составляющих эту систему, и скоростями их движения. Изменение положения в пространстве и скоростей движения тел, входящих в изолированную систему, сопровождается переходом потенциальной энергии в кинетическую, либо, наоборот, кинетической энергии в потенциальную, а также взаимным превращением механической и других видов энергии.

Убыль потенциальной энергии сопровождается приростом такого же в точности количества кинетической энергии, и обратно.

Это один из важнейших законов механики ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ – гласит: полная механическая энергия изолированной системы не меняется со временем, если движение такой системы не сопровождается взаимопревращением механической и других видов энергии.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.