Тема занятия: Закон сохранения энергии. Формулы нахождения энергии

Тема занятия: Закон сохранения энергии. Формулы нахождения энергии

Закон сохранения энергии – в замкнутых системах энергия ниоткуда не берется, никуда не исчезает. Она может только переходить от одного тела к другому и превращаться из одного вида в другой.

Виды механической энергии

Кинетическая энергия (обладают любые движущиеся тела):

;

где m – масса тела, V – скорость.

Потенциальная энергия (для тела, поднятого над землей):

где h – высота поднятия тела над землей, g – ускорение свободного падения (9,8 Н/кг).

Потенциальная энергия (для упругодеформированных тел):

;

где k – жесткость тела, х – величина деформации.

Задача №1

Условие

На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 20 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.

Дано: V=20 м/c; h=?

Решение

Кинетическая энергия, полученная в броске, будет переходить постепенно в потенциальную энергию:

упрощаем это выражение до:

При упрошенных расчетах принято величину ускорения свободного падения (g) рассчитывать как 10 Н/кг.

Математически преобразуем формулу для нахождения h:

Ответ: высота подъема тела 20 метров.

Задача №2

Условие

Необходимо рассчитать жесткость пружины, если известно, что при растяжении ее на 20 см пружина приобрела потенциальную энергию упругодеформированного тела 20 Дж.

Дано: х=20 см=0,2 м; Е_р=20 Дж; k=?

Решение

умножаем правую и левую часть на 2, для получения промежуточной формулы:

выражаем величину k:

проверим размерность величины, которую получили:

Ответ: жесткость пружины равна .

12 Следующая ⇒