Задание сдать до 30.03.20. Основные понятия и формулы

Задание сдать до 30.03.20

Практическая работа № 5 Закон сохранения энергии

Цель работы: способствовать закреплению изученного материала, научиться применять закон сохранения энергии при решении задач.

Основные понятия и формулы

В механике под работой понимают скалярную физическую величину, характеризующую действие силы на определённом перемещении. Численно работа равна произведению модуля силы на модуль перемещения и на косинус угла между ними:

A = F ·S·cos α. Единица измерения работы – Джоуль (1 Дж).

Одну и ту же работу различные двигатели могут совершать за разное время. Мощность характеризует быстроту совершения работы.

Под мощностью понимают отношение работы ко времени, в течение которого она была выполнена. Единица измерения мощности - Ватт (1 Вт).

, где Р – мощность или , учитывая, что - скорость, то .

Физика изучает различные виды движения материи. Причём различные виды движения материи могут переходить друг в друга.

Поскольку возможен такой переход, должна существовать такая мера движения материи, которая была бы применима к любой её форме. Такой наиболее общей мерой и является энергия.

Энергия – это физическая величина, являющаяся количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи. Равна работе, которую может совершить тело или система тел при переходе из данного состояния на нулевой уровень.

В механике различают два вида энергии: кинетическую и потенциальную. Единица измерения энергии - Джоуль (1 Дж).

Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения.

Пусть тело массой m под действием силы F за время t изменило свою скорость по модулю от ₁ до ₂. Определим, какая при этом была совершена работа.

A=FS; F=mα= ; S= _срt=

Но работа – мера изменения энергии: A= .

Поэтому кинетическая энергия E_к= .

Потенциальная энергия – энергия, которой обладают тела благодаря взаимному расположению вследствие взаимодействия друг с другом.

1) Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй.

A= mg ( h₁-h₂)= mgh₁- mgh₂, A= -(mgh₂-mgh₁), E_п=mgh

Знак «минус» означает, что в результате действия силы тяжести потенциальная энергия тела в поле тяготения уменьшается.

2) Потенциальная энергия деформированной пружины.

A = F_ср (x₁-x₂), F_ср= , A= -( - .

Следовательно, E_п= .

Один вид движения материи может переходить в другой и наоборот. Само движение, как форма существования материи, - неуничтожимо. Поэтому в различных процессах должна сохраняться и её характеристика – энергия.

Энергия не создаётся и не исчезает, а лишь передаётся от одного тела к другому или превращается из одного вида в другой в равных количествах.

- (E_p2 - E_p1) = E_к₂ - E_к₁, E_к₁+ E_p1 = E_к₂ + E_p2

E_к+E_p= const

Задание 1. Ответьте на вопросы:

1. Какая энергия называется кинетической?

2. Какая энергия является мерой взаимодействия тел?

3. Может ли потенциальная энергия быть отрицательной?

4. Что понимают под полной механической работой? Всегда ли в замкнутой системе полная механическая энергия сохраняется?

5. Тело брошено вертикально вверх. Изменяется ли полная механическая энергия? Какие взаимные превращения механической энергии происходят при движении тела, если сил сопротивления не действует?

12 Следующая ⇒