Энгийн үгстэй болзошгүй энерги. Боломжит ба кинетик энерги
Биеийн зайг газрын төвөөс дээшлүүлэх (биеийг өргөх), үүнийг хийх ёстой. Хүндийн хүчний эсрэг ажил нь бие махбодийн боломжит энерги хэлбэрээр бүрхэгдсэн байдаг.
Юу болохыг ойлгохын тулд боломжит эрчим хүч Бие нь бие махбодийн хүчийг өндөр түвшинд дээшлүүлдэг ажлыг өндөр түвшинг дээшлүүлдэг ажлыг дээшлүүлнэ.
Хэрэв ялгааг дэлхийн төв хүртэлх зайтай харьцуулахад үл хамаарах зүйл бол бие махбодийн хүчийг байнгын болон MG-тэй тэнцүү гэж үзэж болно.
Хөдөлгөөн нь таталцлын векторын чиглэлд давхцаж, энэ нь үүнийг хүндийн хүч чаддаг
Сүүлийн томъёосоос газрын чиглэлээр MALL MGE-ийн MGHAM-ийн MAGHE-ийн MAGHAL-ийн хоёр утгын зөрүүтэй тэнцэх гэж үзэж болно. Ажлаас хойш эрчим хүчний өөрчлөлтийн хэмжээ, дараа нь томъёоны баруун хэсэгт энэ биений хоёр эрчим хүчний хоорондох ялгаа байна. Энэ нь газрын талбайн салбарт биеийн байрлалаас шалтгаалан MGH утга нь энерги юм гэсэн үг юм.
Харилцан бие биендээ харилцан зохицуулалттай холбоотой харилцан зохицуулалт (эсвэл нэг биеийн хэсгүүд) гэж нэрлэгддэг энерги гэж нэрлэдэг чадамж мөн WP-ийг тэмдэглэнэ. Үүний улмаас, бие махбодийн салбарт байрладаг
Таталцлын ажил өөрчлөгдөхтэй тэнцүү байна боломжит биеийн энергиэсрэг тэмдгээр авсан.
Таталцлын ажил бие махбодийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамаарч, эхний болон эцсийн албан тушаалын зөрүүтэй байдаг
Үнэлэх боломжит эрчим хүч Газар дээр дээш өргөгдсөн бие нь тэг түвшинг сонгохоос хамаарна, энэ нь боломжит энерги тэгийг тэгшитгэдэг. Дэлхий гадаргуу дээрх биеийн гадаргуу дээрх энерги нь тэгээс хамааралтай гэж үздэг.
Тэг түвшинд ийм сонголттой боломжит биеийн энергиДээрх H-ийн өндөр нь чөлөөт уналтын модулийн биеийн жинтэй тэнцүү бөгөөд дэлхийн гадаргуугаас хол зайтай тэнцүү байна.
Дээр дурдсан бүх зүйл нь бид дүгнэлт хийж болно: биеийн боломжит энерги нь зөвхөн хоёр утгаас хамаарна, тайван: бие махбодийн массыг өөрөө, энэ биеийг өсгөсөн өндрөөс. Биеийн хөдөлгөөний чиглэл нь боломжит эрч хүчэд нөлөөлөхгүй.
Хэв гажилтын хагас нь бие махбодийн хязгаарлагдмал биетэй тэнцэх хэмжээний үнэ цэнэтэй физик утга нь уян хатан хэв гажигчийн боломжит энерги гэж нэрлэдэг.
Элэгний гажигтай бие махбодийн боломжит энерги нь уян хатан байдал нь хэв гажилтын төлөвт шилжсэн тохиолдолд уян хатан байдалтай тэнцэх болно.
Мөн түүнчлэн:
Кинетик энерги
Томъёонд бид ашигласан.
Энерги бол механик дахь хамгийн чухал ойлголт юм. Энерги гэж юу вэ. Олон тодорхойлолт бий, энд байгаа.
Эрчим хүч гэж юу вэ?
Эрчим хүч бол биеийн ажил хийх чадвар юм.
Зарим хүчний үйл ажиллагааны дор хөдөлсөн биеийг v 1 → to v 2 → v 2 → to. Энэ тохиолдолд бие махбодид үйл ажиллагаа явуулж буй хүч нь тодорхой ажил үйлдсэн а.
Бие махбодид үйлдсэн бүх хүчний ажил нь үр дүнд хүрсэн хүчний ажилтай тэнцүү юм.
F p → f \u003d f 1 → → + f 2 →
A \u003d F 1 · s · cos · cos um \u003d f 2 + f 2 · s 2 \u003d cos xo \u003d f p p \u003d f p co.
Бид биеийн хурд, бие махбодийн үйл ажиллагаа явуулж буй хүчний өөрчлөлтийн хооронд холболтыг бий болгодог. Энгийн хувьд нэг хүч f хүч f → Бие махбодид бие махбодид чиглүүлж, шулуун шугамын дагуу удирддаг. Энэ хүчний үйл ажиллагааны дор бие нь тэгш, шулуун хөдөлдөг. Энэ тохиолдолд F →, V →, A →, A → → → vectors нь чиглэлд давхцаж, тэдгээрийг ALGEBRAIL WATES гэж үзэж болно.
Force Force Fore үйл ажиллагаа → A \u003d F S-тэй тэнцүү байна. Биеийн хөдөлгөөнийг томъёо нь томъёо s \u003d v \u003d v 2 2 - v 1 2 2 a. Эндээс:
A \u003d f s \u003d f \u003d f \u003d f · v 2 2 - v 1 2 2 a \u003d m a \u003d m a \u003d m a \u003d m a
A \u003d m v 2 2 - m 2 2 2 2 2 2 2 \u003d m 2 2 2 2 - M 2 2 - M 2 2 2.
Таны харж байгаагаар хүчээр ажилладаг ажил нь биеийн хурдны өөрчлөлттэй пропорциональ юм.
Тодорхойлолт. Кинетик энерги
Биеийн кинетик энерги нь биеийн жингийн хагастай тэнцэх болно.
Кинетик энерги - биеийн хөдөлгөөний энерги. Тэг хурд дээр тэгвэл тэг байна.
Кинетик энерги хийх терем
Харагдсан үлгэр жишээ рүү дахин эргэж, бие махбодийн кинетик энерги дээрх теоремийг боловсруулдаг.
Кинетик эрчим хүчний теорем
Бие махбодид хэрэглэсэн ажил нь бие махбодийн кинетик энерги дэх өөрчлөлттэй тэнцэх юм. Энэ мэдэгдэл нь үнэн бөгөөд дараа нь бие махбодь нь модулийн үйл ажиллагааны дор өөр өөр, хүчний чиглэлд шилжих үед.
A \u003d E K 2 - E K 1.
Ийнхүү, биеийн кинетик энерги нь хурдны кинетик энерги v → хурдны эсрэг тэсрэлт хийх нь хүчийг бие махбодид хүргэх ёстой ажилтай тэнцүү байна.
A \u003d m v 2 2 \u003d E K.
Биеийг зогсоохын тулд та ажиллах хэрэгтэй
A \u003d - m v 2 2 \u003d - e k
Кинетик энерги бол хөдөлгөөний энерги юм. Кинетик энергитэй хамт байгаа бөгөөд энэ нь боломжит эрч хүч хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь бие махбодийн харилцан үйлчлэл, энэ нь тэдний албан тушаалаас хамаарна.
Жишээлбэл, бие нь газрын гадаргуу дээр дээш өргөгдсөн байдаг. Дээд хэмжээ нь дээш өргөгдсөн, илүү их эрчим хүч. Хүндийн үйлдлийн дор бие нь унах үед энэ хүч нь ажлыг хийдэг. Түүнээс гадна, таталцлын ажил нь зөвхөн биеийн босоо хөдөлгөөнөөр тодорхойлогддог бөгөөд замаас хамаардаггүй.
Чухал!
Ерөнхийдөө хүчин чадлын хүрээнд зөвхөн боломжийн энергийн талаар ярих боломжтой бөгөөд энэ нь бие махбодийн траектор хэлбэрээс хамаардаггүй. Ийм хүчдэл нь консерватив (эсвэл тараах) гэж нэрлэдэг.
Хууль бус хүчний жишээ: Хүндийн хүч, уян хатан байдлын хүч.
Бие нь босоо чиглэлд дээш хөдлөхөд таталцлын хүч нь сөрөг ажлыг хийдэг.
Бөмбөлөг нь H 1-ийн өндөртэй цэгээс H 1-ийн өндөртэй цэгээс шилжсэнийг анхаарч үзээрэй.
Үүний зэрэгцээ, таталцлын хүч нь тэнцүү ажил хийсэн
A \u003d - m g (h 2 - h 1) \u003d - - (M G H 2 - M G H 1).
Энэ ажил нь M G H, эсрэг талын тэмдэгтэй хамт авсан хэмжигдэхүүнтэй ижил байна.
Утга нь e n \u003d m g h нь таталцлын талбарт энерги юм. Тэгийн түвшинд (дэлхий дээрх) бие махбодийн боломжит энерги нь тэг юм.
Тодорхойлолт. Боломжит эрчим хүч
Болзошгүй энерги бол салангид (консерватив) хүчээр байрладаг системийн нийт механик энерги юм. Боломжит энерги нь системийг бүрдүүлэх цэгээс хамаарна.
Бид таталцлын талбайнууд, шахсан хаврын боломжит энерги дэх боломжит энергийн талаар ярилцаж болно.
Таталцлын ажил нь эсрэг талын шинж тэмдгээр авсан энергийн өөрчлөлттэй тэнцүү юм.
A \u003d - (e p 2 - e p 1).
Боломжит энерги нь тэг түвшинг сонгохоос хамаарна (OY AXIS-ийн координатын гарал үүсэл). Бие махбодийн утгыг онцолж хэлдэг өөрчлөлт Бие биентэйгээ харьцуулахад бие биетэйгээ хөдлөхөд боломжит энерги. Тэгээс ямар ч түвшний аль ч түвшний, боломжит эрчим хүчний өөрчлөлт нь ижил байх болно.
Дэлхийн хүндийн хүчний хөдөлгөөнийг тооцоолохдоо дэлхийн хэмжээнээс их хэмжээгээр тооцоолохдоо дэлхийн таталцлын хуулийг харгалзан үзэх шаардлагатай байна. ). Биеийн боломжит энерги нэлээд байгааг илэрхийлсэн томъёог өгцгөөе.
E n \u003d - g m m r.
Энд G нь таталцлын тогтмол тогтмол, m нь дэлхийн масс юм.
Боломжит эрчим хүчний булаг
Эхний тохиолдолд бид хавар авч, үүнийг x уртасгасан гэж төсөөлөөд үз дээ. Хоёрдахь тохиолдолд бид эхлээд хаврын 2 хыг уртасгаж, дараа нь x-ээр буурсан. Хоёр тохиолдолд хавар X дээр сунгасан боловч энэ нь өөр өөр аргаар хийсэн.
Үүний зэрэгцээ, Хаврын урт нь Хаврын урттай, уян хатан байдал нь x-ийн урттай харьцуулахад x. Хоёр тохиолдолд x. Хоёр тохиолдолд ижил, тэнцүү байв
A Y P P \u003d - A \u003d - A \u003d k x 2 2.
E Y P P \u003d k x 2 2-ийн утга нь шахсан хаврын боломжит энерги гэж нэрлэдэг. Энэ байдал нь бие махбодийн шилжилтийн үед тэгш бус хэв гажилтын явцад шилжилтийн үеэр уян хатан байхтай тэнцүү юм.
Хэрэв та текстэд алдаа анзаарсан бол үүнийг сонгоод Ctrl + Enter дарна уу
Эрч хүч Үүнийг скаляр физик утга гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь бусад хэлбэрийн хөдөлгөөнийг бусдын хөдөлгөөнийг бусдын хөдөлгөөний нэг хэмжүүр гэж нэрлэдэг.
Асуудлын янз бүрийн хэлбэрийн хөдөлгөөний шинж чанарын шинж чанарын хувьд танилцуулж, жишээлбэл энергийн, дотоод, дотоод, дотоод, дотоод харилцан үйлчлэл,
Байгалийн хамгийн чухал хууль ёсны хуулийг энерги нээхэд энерги ногдуулдаг.
Механик энерги нь бие махбодийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог бөгөөд бие махбодийн үйл ажиллагаа, бие махбодийн амралт юм. Энэ нь кинетик, боломжит энерги нийлбэртэй тэнцүү юм.
Кинетик энерги
Бие махбодь нь масстай үед тохиолдолыг анхаарч үзээрэй дэлхийнар. Тогтмол хүч байдаг \\ (~ ~ ~ ~ ~ ~ \\ vec f \\) (энэ нь хэд хэдэн хүчний үр дагавартай байж магадгүй юм. нэг талд. Энэ тохиолдолд хүчний ажлыг тодорхойлж болно Т. = F Бай:∙с сар.Байна уу. Хоёр дахь Ньютон мужийн тэжээлийн модуль нь тэнцүү байна F Бай: = м ∙ A., модулийг хөдөлгөх с сар. анхны модулиудтай холбоотой тэнцвэртэй шулуун хөдөлгөөнөөр υ 1 ба Finite υ 2 хурд, хурдатгал гэхдээ илэрхийлэл \\ (~ s \u003d \u003d \u003d \\ frac (\\ upsilon ^ 2_2 - \\ 2_2 - ^ 2_2 - \u003d upsilon ^ 2_1 - 2_1) (2A) \\).
Эндээс ажил
\\ (~ A \u003d f \u003d f \\ cdot s \u003d m \\ cdot \u003d \u003d upsilon \u003d \\ upsog \\ frac \u003d \u003d upsilon \u003d \u003d upsilon \u003d \u003d upsiog \\ \\ frac (M \\ cdot \\ upsilon ^ 2_1) (2) \\). (нэг)
Биеийн квадрат дээрх биеийн жинтэй тэнцэх жингийн тэнцүү кинетик эрчим хүчний бие.
Кинетик энерги нь захидлаар зааж өгсөн болно Эьм. k.
\\ (~ E_k \u003d \\ frac (m \\ cdot \\ \\ upoton \\ upsilon ^ 2) (2) (2) \\). 2)
Дараа нь тэгш байдал (1) Энэ маягтад бичиж болно.
\\ (~ A \u003d e \u003d e_ (k2) - e_ (K1) \\). 3)
Кинетик эрчим хүчний теорем
бие махбодид хэрэглэсэн тэнцүү хүчний ажил нь бие махбодийн кинетик энерги дэх өөрчлөлттэй тэнцүү юм.
Кинетик энерги дэх өөрчлөлт нь хүчний ажил (3), биеийн кинетик энерги, i.e.e. jouls-д ижил нэгжүүдээр илэрхийлэгддэг.
Хэрэв биеийн анхны хурд нь масс юм бол дэлхийнар. Тэг ба биетэй тэнцүү нь хурдыг үнэ цэнэд нэмэгдүүлдэг υ Хүчний ажил нь бие махбодийн кинетик энергийн эцсийн утгатай тэнцүү юм.
\\ (~ A \u003d E_ (K2) - E_ (K1) \u003d \\ FRAC (M \\ Cdot \\ Upsilon ^ 2) (2) - 0 \u003d \\ FRAC (M \\ Cdot \\ Upsilon ^ 2) (2) \\). (дөрөв)
Кинетик энергийн физик утга
хурдны хүрээлэнгийн кинетик энерги нь хурдтайгаар хөдөлж буй хүчний энерги нь энэ хурдтай холбоотойгоор ямар ажил эрхэлдэг болохыг харуулж байна.
Боломжит эрчим хүч
Боломжит эрчим хүч - Энэ бол харилцан үйлчлэлийн эмчилгээний энерги юм.
Газар дээр дээш өргөгдсөн биеийн боломжит энерги бол бие махбодийн харилцан үйлчлэл, таталцлын хүчний энерги юм. Уян хатан хэв гажилтын бие махбодийн боломжит энерги нь уян хатан байдлын хоорондын бие махбодийн харилцан үйлчлэл юм.
Чадамж Нэв хүчинтэйХөдөлгөөнт материалын цэг эсвэл биеийн эхний болон эцсийн байрлалаас хамаарч, эцсийн байрлалаас хамаарч, бие махбодийн хэлбэрээс хамаарахгүй.
Хаалттай траекторын тусламжтайгаар болзошгүй хүч чадал үргэлж тэг байдаг. Боломжит хүч нь хүндийн хүчний хүч, уян хатан байдал, уян хатан хүч, электростатик хүчний хүчийг агуулдаг.
ХүчинтэйЯаралтай ажил нь траекторын хэлбэрээс хамаарна биеийн бусБайна уу. Материалын цэг эсвэл биеийг хаалттай зам мөрөөр зөөхөд оптик бус хүчний үйл ажиллагаа нь тэг биш юм.
Дэлхийтэй эрчим хүчний харилцан үйлчлэл
Бид таталцлын хүч чадлын гүйцэтгэсэн ажлыг олох болно F Бай: Би биеийн массыг зөөх үед t дэлхийнар. босоо чиглэлд х. 1 газрын гадаргаас дээш өндөр х. 2 (Зураг 1). Хэрэв ялгаа бол х. 1 – х. 2 нь дэлхийн төвтэй харьцуулахад үл тоомсорлож, дараа нь таталцлын хүч F Бай: T Биеийн хөдөлгөөн хийх үед тогтмол, тэнцүү гэж үзэж болно мг..
Хөдөлгөөн нь таталцлын векторын чиглэлд давхцаж, хүндийн хүчний ажил тэнцүү байна
\\ (~ A \u003d f \u003d f \\ cdot s \u003d m \\ cdot s \\ cdot g \\ cdot (h_1 - h_2) \\). (Тав)
Одоо налуу хавтгай дээр биеийн хөдөлгөөнийг анхаарч үзээрэй. Биеийг налуу хавтгайд зөөх үед (Зураг 2) хүндийн хүчний хүч F Бай: Т \u003d. m ∙ G. Ажил хийдэг
\\ (~ A \u003d m \u003d m \\ cdot g \\ cdot s \\ cdot \\ cdot \\ cdot \u003d m \\ cdot g \\ cdot h \\ cdot h \\ \\ cdot h \\ \\ cdot h \\ cdot h \\ cdot h \\), (6), (6)
хаана х. - налуу хавтгай, с сар. - Нүүлгэн шилжүүлэлтийн модуль нь налуу хавтгайд тэнцүү.
Биеийн хөдөлгөөн -Аар / -оор яг Аас Ямар ч чиглэлээр (Зураг 3), та өөр өөр өндөрлөг газруудтай нүүлгэн шилжүүлэлтээс бүрдсэн нүүлгэн шилжүүлэлтээс бүрдэх болно х.’, х.'', Гэх мэт ажил Гэхдээ бүх замаас таталцал -Аар / -оор -аар / -оор Аас замын тодорхой чиглэлээр ажлын нийлбэртэй тэнцүү байна:
\\ (~ A \u003d м \\ cdot г \\ cdot цаг "+ м \\ cdot г \\ cdot H" "+ \\ ldots + м \\ cdot г \\ cdot цаг ^ N \u003d м \\ cdot г \\ cdot (ж" + H "" + \\ \\ ldots + h ^ n) \u003d m \\ cdot g \\ cdot g \\ cdot (H_1 - H_2) \\) \\) \\), (7)
хаана х. 1 Би. х. 2 - Дэлхийн гадаргаас өндрөөс цэгүүд тус тусад нь байрладаг -Аар / -оор ба Аас.
Тэгш байдал (7) Хүндийн хүчний ажил бие махбодийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамаарахгүй бөгөөд энэ нь анхны болон эцсийн албан тушаалд өндөрт байгаа модулийн үржил шимтэй байдаг бөгөөд энэ нь анхны болон эцсийн албан тушаалд өндөр түвшний зүйлийн үр дүнтэй байдаг.
Доошоо хөдлөхөд таталцлын ажил нь эерэг бөгөөд дээшээ хөдлөхөд - сөрөг. Хаалттай галт тэрэгний хүндийн хүчний ажил тэг байна.
Тэгш байдал (7) нь энэ хэлбэрээр илэрхийлж болно.
\\ (~ A \u003d - (m \\ cdot g \\ CDOT H_2 - M \\ CDOT G \\ CDOT H_1). (Найм)
Чөлөөт уналтын модулийн үржвэрийн бүтээгдэхүүний үр дүнтэй тэнцэх хэмжээний үнэ цэнэ, өндрийг биеэс дээш өргөж буй өндрөөр тэнцэх өндөр утгатай боломжит эрчим хүч Бие ба газрын харилцан үйлчлэл.
Биеийн массыг зөөхөд хүндийн хүчний ажил дэлхийнар. Өндөрт байрлах цэгээс х. 2, өндрөөр байрлах цэг рүү х. Дэлхийн гадаргаас 1-ийн гадаргуугаас, ямар ч чиглэлээр бие махбодийн харилцан үйлчлэл, газрын харилцан үйлчлэлийн харилцан үйлчлэлийн бодит байдалд тэнцэнэ.
\\ (~ A \u003d - (e_ (p2) - e_ (P1) - e_ (P1)) \\). (ес)
Боломжит энергийг захидал бичсэн байна Эьм. p.
Газар дээр дээш өргөгдсөн биеийн боломжит энергийн үнэ цэнэ нь тэг түвшинг сонгохоос хамаарна. Дэлхий гадаргуу дээрх биеийн гадаргуу дээрх энерги нь тэгээс хамааралтай гэж үздэг.
Тэг түвшний боломжит эрчим хүчний ийм сонголттой Эьм. P бие нь өндөрт байрладаг х. Дэлхийн гадаргаас дээш, чөлөөт уналт дээр массын MEAL MEDE-тэй тэнцүү байгаль ба зай х. Дэлхийн гадаргаас:
\\ (~ E_p \u003d m \u003d m \\ cdot g \\ cdot h \\). (10)
Бие махбодийн харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги болох физик утга
таталцлын хүч чадлын хүч хүчин төгөлдөр болох нь бие махбодийн хүч хүчин төгөлдөр болох үед бие нь тэг түвшинд шилжсэн үед хүндийн хүчний хүчин чадалтай ажилтай тэнцэх болно.
Эерэг утгыг зөвхөн эерэг утгатай, бие махбодийн чадвартай, бие махбодийн боломжит эрч хүч, бие махбодийн боломжит эрч хүч нь эерэг ба сөрөг байж болно. Физийн шугам дэлхийнар.дотоод х.хаана х. < х. 0 (х. 0 - тэг өндөр), сөрөг боломжит эрчим хүчтэй:
\\ (~ E_p \u003d -m \\ cdot \\ cdot g \\ cdot h \\).
Таталцлын харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги
Масстай хоёр материалын нэг цэгийн таталцлын харилцан үйлчлэлийн бодит харилцан үйлчлэл дэлхийнар. ба Дэлхийнар.хол зайд байрладаг r. нөгөө нь тэнцүү
\\ (~ E_p \u003d g \\ g \\ cdot \\ frac (m \\ cdot m) (r) \\). (арван нэг)
хаана Байгаль - Боломжит эрчим хүчний лавлагааны тогтмол, тэг ба тэг Эьм. P \u003d 0) хэзээ батлагдсан r. = ∞.
Биеийн жингийн таталцлын харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги дэлхийнар. газар шороотой х. - биеийн өндөр, Дэлхийнар. E - Дэлхийн масс, R. E бол дэлхийн радиус, мөн боломжит эрчим хүчний лавлагааны лавлагаа нь хэзээ сонгогддог х. = 0.
\\ (~ E_e \u003d g \\ cdot \\ cdot \\ frac (m \\ cdot m \\ cdot h) (r_e \\ cdot (r_e \\ cdot (r_e + цаг)) (12)
Лавлагааны зураасыг сонгоход ижил нөхцлөөр, таталцал нь бие махбодийн бие махбодийн харилцан үйлчлэлийн массын энерги юм дэлхийнар. жижиг өндөрт газар х. (х. « R. д) тэнцүү
\\ (~ E_p \u003d m \\ cdot g \\ cdot g \\ cdot h \\),
хаана \\ (~ g \u003d g \u003d g \\ cdot \\ cdot \\ frac (r_e) (r_e) (r ^ 2_e) \\) \\ (M_ 2_E) \\) \\) \\ нь газрын гадаргуугийн ойролцоо чөлөөтэй унах модуль юм.
Элбэг тусгайлан гажигтай бие махбодийн боломжит энерги
Хаврын хэв гажилтыг өөрчлөх үед бид уян хатан чанарыг (Edongation) өөрчлөхөд уян хатан чанарыг тооцдог х. 1 Төгсгөлийн утгыг х. 2 (Зураг 4, B, B, B).
Спрингсийн хэв гажилт хийх явцад уян хатан чанар өөрчлөгдөнө. Уян хатан байдлын ажлыг олохын тулд та хүчний дунджаас дунджаар дундаж үнэ цэнийг авах боломжтой (уян хатан чанар нь шугаман шугамаас хамаарна х.) болон хөдлөх модульд үржүүлэх:
\\ (~ A \u003d f_ (\u003d f_ (upr-cp) \\ cdot (x_1 - x_1 - x_2) \\) \\ (13), (13)
хаана \\ (~ f_ (~ f_ (upr-cp) \u003d k \\ cdot \\ \\ frac (x_1 - x_1 - \\) (2) \\). Эндээс
\\ (~ A \u003d K \\ cdot \\ frac (x_1 - x_2) (2) \\ cdot (x_1 - x_2) \u003d K \\ cdot \\ FRAC (х ^ 2_1 - х ^ 2_2) (2) \\) буюу \\ (~ A \u003d - \\ \\ зүүн (\\ frac (\\ frac (k \\ x x ^ 2_2) (2) - \\ cduc (\\ cdot x x x x x ^ *1) (2) (2) \\ \\ \\ x \\ x \\ \\ \\ x \\ x \\ \\ \\ \\ x \\ x \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ cduc (2) \\ \\ \\ \\ cduc (2) \\ зөв) \\) \\). (арван дөрөв)
Хэв гажилтын нэг квадратыг бие махбодийн хатуужилтын тал хувьтай тэнцэх хэмжээний үнэ цэнэ нь нэрлэдэг боломжит эрчим хүч Хэт их гажигтай бие:
\\ (~ ~ E_p \u003d \\ frac (\\ frac (k \\ cdot x x x ^ 2) (2) \\). (арван таван)
Формулас (14) ба (15) ба (15) ба (15) Энэ нь уян хатан хэв гажигчийн хүчин ч гэсэн өөрчлөлтийн хүчин төгөлдөр бус байдлын өөрчлөлттэй холбоотой юм.
\\ (~ A \u003d - (e_ (p2) - e_ (P1) - e_ (P1)) \\). (арван зургаа)
Хэрвээ х. 2 \u003d 0 ба х. 1 = х., та томъёо (14) ба (15) -аас харж болно.
\\ (~ E_p \u003d a \\).
Гажигтай бие махбодийн боломжит энергийн физик утга
элэгний гажигтай бие махбодийн боломжит энерги нь уян хатан байдал нь хэв гажилтын төлөвт шилжсэн тохиолдолд уян хатан байдалтай тэнцэх болно.
Боломжит энерги нь харилцан үйлчлэл нь харилцан үйлчлэл, кинетик энерги нь бие махбодид нөлөөлдөг. Боломжит ба кинетик энерги нь зөвхөн бие махбодид үйл ажиллагаа явуулж буй хүчний үр дүнд зөвхөн бие махбодид үйл ажиллагаа явуулдаг. Хаалттай системийг бүрдүүлдэг биетний харилцан үйлчлэлийн асуудлыг шийдвэрлэх асуудлыг авч үзье.
Шуугийн систем - Энэ бол гадаад хүчний хүчин зүйл эсвэл эдгээр хүчний үр нөлөө нь нөхөн олговор олгох систем юм.Байна уу. Хэрэв хэд хэдэн бие нь хүч, уян хатан байдал, уян хатан байдал, уян хатан байдал, уян хатан хүч чадал, уян хатан хүч, эсрэг тэмдгээр авсан бие махбодийн энерги:
\\ (~ A \u003d - (e_ (p2) - e_ (P1) - e_ (P1)) \\). (17)
Кинетик энерги дээр теорем, ижил хүч чадлын ажил нь кинетик энерги дэх өөрчлөлттэй тэнцэх юм.
\\ (~ A \u003d e \u003d e_ (k2) - e_ (K1) \\). (Арван найм)
(17) ба (17) ба (18) ба (18) ба (18) -ийг хаалттай систем дэх кинетик энергийн өөрчлөлт нь бие махбодийн анхны энерги, тэмдгийн эсрэг талд:
\\ (~ E_ (K2) - E_ (K1) \u003d - (E_ (P2) - E_ (P1)) \\) буюу \\ (~ E_ (K1) + E_ (P1) \u003d E_ (K2) + E_ (P2) \\). (арван есөн)
Механик үйл явцад энерги хэмнэх хууль:
хаалттай системийг бүрдүүлж, бие биетэйгээ харьцаж, уян хатан байдалтай бие биетэйгээ харилцан үйлчлэл, уян хатан байдал нь тогтмол хэвээр байна.
Кинетик, боломжит эрчим хүчний биеийг дууддаг бүрэн механик энерги.
Бид хамгийн энгийн туршлагыг өгдөг. Ган бөмбөг хаях. Анхны хурдыг uck-ийн анхны хурдыг мэдээлэх замаар бид түүнийг кинетик энерги өгдөг бөгөөд үүнээс болж авирах болно. Таталцлын үр нөлөө нь бөмбөгний хурд буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь түүний кинетик энерги юм. Гэхдээ бөмбөг нь дээш ба түүнээс дээш босч, илүү их эрчим хүч болно ( Эьм. P \u003d. m ∙ g ∙ h). Тиймээс, кинетик энерги нь ул мөргүйгээр алга болдоггүй, гэхдээ энэ нь боломжит эрчим хүчний хувиргалтанд ордог.
Туршилтын дээд цэгийн үед ( υ \u003d 0) Бөмбөг нь кинетик энергиээс бүрэн хасагдсан байна ( Эьм. k \u003d 0), гэхдээ түүний боломжит энерги хамгийн их байх болно. Цаашид бөмбөг, бөмбөг нь хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг бөгөөд хурдыг нэмэгдүүлдэг. Одоо боломжит энергийг кинетик болгон хувиргах урвуу өөрчлөлт байдаг.
Эрчим хүч хэмнэх хууль тогтоомжийг илчилдэг нь утгаын Хэмжүүлэлт ажил:
уян хатан чанар, хүч чадал, хүч чадал, нөгөө талаар нь кинетик энерги, нөгөө талаараа буурахад тэнцвэртэй байдаг. Үүний улмаас, ажил нь нэг зүйлээс нөгөө зүйлд шилжсэн энергитэй тэнцүү байна.
Механик эрчим хүчний өөрчлөлт
Хэрэв биетний биетүүдийн систем хаагдахгүй бол түүний механик энерги хадгалагдаагүй болно. Ийм системийн механик энергийн өөрчлөлт нь гадаад хүчний ажилтай ижил байна.
\\ (~ A_ (vn) \u003d \\ delta e \u003d e \u003d e \u003d e - e_0 \\). (Хорин)
хаана Эьм. ба Эьм. 0 - Эцэст нь Fine Morey Enerice болон Анхны мужуудад нэгтгэж, тус тусад нь.
Ийм системийн жишээ нь боломжит хүч чадлын хүчээр ажилладаг системээр үйлчилж болно. Оптик бус хүчин зүйлийн хувьд үрэлтийн хүчийг агуулдаг. Ихэнх тохиолдолд үрэлтийн хүчний хоорондох өнцөг F Бай: r. Бие бол π Радиан, үрэлтийн хүчний ажил сөрөг ба тэнцүү
\\ (~ A_ (tr) \u003d -f_ (tr_ (tr) \\ cdot s_ (12) \\),
хаана с сар. 12 - 1 ба 2-р хоорондох биеийн зам.
Системийг хөдөлгөх үед үрэлтийн хүчнүүд нь кинетик энергиийг багасгах. Үүний үр дүнд, хаалттай консерватив систем нь механик бус системийг механик бус хөдөлгөөний бус хөдөлгөөний энерги болгон хувиргадаг.
Жишээлбэл, хөдөлгүүрийн хөндлөн огтлолын хажуугаар хөдөлж, хөдөлгүүрийг унтраа дараа нь үрэлтийн хүчний хүчийг даван туулж, үрэлтийн хүчний үйл ажиллагааны дагуу явдаг. Машины тээврийн хөдөлгөөний хөдөлгөөн нь тэгтэй тэнцэх хэмжээний энерги нь тэгтэй тэнцүү болж, боломжит энерги нэмэгдэхгүй байна. Машины тоормосны үеэр тоормосны дэвсгэр нь халсан, машины дугуй, асфальт байсан. Үүний улмаас, үрэлтийн хүчний үр дүнд автомашины кинетик энерги арилахгүй бөгөөд молекулын дулааны хөдөлгөөний дотоод энерги болж хувирсан бөгөөд молекулуудын дотоод энерги нь молекулын дотоод энергижүүлсэн юм.
Хамгаалах хууль, энерги эргүүлэх хууль
аливаа бие махбодийн харилцан үйлчлэлдээ энерги нь нэг хэлбэрээс нөгөөд шилждэг.
Заримдаа үрэлтийн хүчний хоорондох өнцөг F Бай: TR ба бага хөдөлгөөн Δ r. Энэ нь тэг бөгөөд үрэлтийн хүч чадлын ажил эерэг байна:
\\ (~ A_ (tr) \u003d f_ (tr) \u003d tr_ (tr) \\ cdot s_ (12) \\),
Жишээ 1.Байна уу. Гадаад хүчийг зөвшөөр F Бай: Барусок дээр зааж өгнө -Аар / -оорЭнэ нь тэрэг дээр гулсаж болно Дээд d. (Зураг 5). Хэрэв троллейт баруун тийш шилжих юм бол үрэлтийн хүчний ажил F Бай: TR2, баарны хажуу талаас троллейбус дээр ажиллаж байгаа нь эерэг байна:
Жишээ 2.Байна уу. Дугуйг өнхрөх үед түүний өнхрөх үрэлтийн хүчний дагуу дугуйны хажуугаар чиглүүлэгч чиглэлд чиглэнэ (Зураг 6):
Утга зохиол
- Kabardin o.f. Физик: Ref. Материал: судалгаа. Оюутнуудад гарын авлага. - м .: Гэгээнтэн, 1991. - 367 P.
- Kikooin ik, kikooin a.k. Физик: судалгаа. 9 cl. орчин орцдог орчин шка. - M.: Pro-POST 1992. - 191: 191 p.
- Элемент сурах бичгийн физик: судалгаа. ашиг тус. 3 тонн / ed. G.S. Ландсберг: Т. 1. Механик. Халаах. Молекул физик. - M .: Fizmatlit, 2004. - 608 p.
- Yavorsky b.m., seleznev yu.a. Физикийн талаархи лавлагааны гарын авлага. - M .: 1983 оны шинжлэх ухаан, 1983. - 383 p.
Боломжит эрчим хүч Бие махбодийн бие махбодийн бие махбодийн харилцан үйлчлэл эсвэл тэдгээрийн хэсгүүдийн хоорондох энерги гэж нэрлэ. Энэ нь тэдний харилцан байршилаар тодорхойлогддог бөгөөд тэдгээрийн хоорондох зай, консерватив хүчний чиглэлээр бие махбодийн талбайнуудаас өөр нэг цэг дээр шилжих ёстой ажилтай тэнцэх ёстой.
Болзошгүй энерги нь аливаа хүндийн хүч чадлын бат бөх байдлын уламжлалт биетийг алдалгүй өсгөсөн бөгөөд энэ нь консерватив юм. Ийм энерги нь хүрхрээний ирмэг дээр устай, уулын орой дээр гулсдаг.
Энэ энерги хаанаас ирсэн бэ? Бие махбодийн биеийг өндөрт дээш өргөж, тэд ажиллаж, эрчим хүчээр ажиллаж байсан. ЭНД ДАРЖ, ЭНД ЭНД ДАРЖ, ЭРҮҮЛ МЭНДИЙГ ХҮРГЭЕ. Одоо энэ энерги ажиллахад бэлэн байна.
Бие махбодийн боломжит энергийн эрч хүчийг бие махбодь нь бие махбодьтой харьцуулахад өндөр түвшинд тодорхойлдог. Лавлах цэгийн хувьд бид биднийг сонгосон аливаа зүйлийг хүлээн авах боломжтой.
Хэрэв бид бие махбодийн байр суурийг газартай харьцуулахад, дараа нь дэлхийн гадаргуу дээрх биеийн боломжит энерги тэг байна. Ба өндөрт х. Үүнийг томъёог тооцоолно.
E n \u003d mɡh,
хаана дэлхийнар. - биеийн масс
ɡ - таталцлын хурдатгал
х.- Дэлхийтэй харьцуулахад массын биеийн төвийн өндөр
ɡ \u003d 9.8 м / с 2
Бие махбодийг өндөрт унах үед h 1. холбоотой h 2. Таталцлын хүч чадал нь ажил хийдэг. Энэ ажил нь боломжит эрчим хүчний өөрчлөлттэй тэнцэх бөгөөд бие махбодийн уналт буурдаг.
A \u003d - (e p2 - e p1) \u003d - Δ e n n ,
хаана E P1. - Өндөрт бие махбодийн боломжит энерги h 1. ,
E P2 -Өндөрт биеийн боломжит энерги h 2. .
Хэрэв бие нь зарим өндөрт өсгөсөн бол тэд таталцлын эсрэг ажил хийдэг. Энэ тохиолдолд энэ нь эерэг утгатай. Биеийн боломжит энерги нэмэгддэг.
Болзошгүй энерги нь элбэг хэлбэртэй биетэй биетэй (шахсан хавар). Түүний утга нь хаврын үнэ цэнэ, суналтаас хамаарч, аль уртыг шахаж, томъёогоор тодорхойлсон байдаг.
E p \u003d k k · (Δx) 2/2,
хаана к. - хөшүүн чанарын коэффициент
Δx. - суналт эсвэл биеийн шахалт.
Хаврын боломжит энерги ажиллах боломжтой.
Кинетик энерги
Грек хэл дээр орчуулагдсан "Kinema" нь "хөдөлгөөн" гэсэн утгатай. Хөдөлгөөнөөс болж бие махбодийн бие махбодийн бие махбодийг хүлээн авдаг энерги гэж нэрлэдэг кинетик. Түүний утга нь хөдөлгөөний хурднаас хамаарна.
Талбай дээр гулсаж, уулан дээрээс босч, уулан дээр босч, уулан дээр босч, люк сумнаас гарсан, Люк сумнаас гарсан - бүгдээрээ кинетик энерги эзэмшдэг.
Хэрэв бие амарч байгаа бол түүний кинетик энерги тэг байна. Хүч чадал эсвэл хэд хэдэн хүч чадал нь биед ажилладаг, энэ нь хөдөлж эхлэх болно. Биеийн хөдөлгөөнүүдээс хойш, энэ нь ажиллах хүчийг ажиллуулдаг. Амралтын төлөв байдлаас бие махбодийн нөлөөн дор ажиллах хүч нь хөдөлгөөнд шилжиж, хурдыг тэгээс өөрчилнө ν , эмэгтэй. эх кинетик энерги физийн шугам дэлхийнар. .
Хэрэв эхний мөчид бие махбодь дээр аль хэдийн хөдөлгөөнтэй байсан бол түүний хурд нь утга учиртай байсан ν 1. Тэгээд тэр мөчид тэр тэнцүү байсан ν 2. Бие махбодид үйлдсэн хүчээр гүйцэтгэсэн ажил нь бие махбодийн кинетик энерги нэмэгдэхтэй ижил байх болно.
ΔE k \u003d e k2 - e k1
Хэрэв хүчний чиглэл нь хөдөлгөөний чиглэлтэй давхцаж байвал эерэг ажил хийгдэж, биеийн тамирын хүчийг хэрэгжүүлдэг бөгөөд биеийн тамирын кинетик энерги юм. Хэрэв хүчийг чиглүүлж байгаа бол хөдөлгөөний эсрэг чиглэлд чиглүүлж, дараа нь сөрөг ажил хийгддэг бөгөөд бие нь кинетик энерги өгдөг.
Аливаа системийн шинж чанаруудын нэг нь түүний кинетик, боломжит энерги юм. Хэрэв ямар нэгэн хүч чадал нь бие махбодид байрлах бие махбодид байрлах бие махбодид байрлах бие махбодид байдаг. Энэ тохиолдолд, кинетик энергийн энергийн үнэ цэнэ нь илүү өндөр болох тусам илүү их ажил хийдэг. Өөрөөр хэлбэл та тэгш байдлыг бичиж болно.
Биеийн зам, бие махбодийн замыг авч, бие махбодийн замыг дамжуулж, хөгжиж буй DV хурд, бид хоёр дахь хүчийг ашигладаг:
Чухал мөч: Хэрэв энэ хууль нь инерцийн лавлагааны системийг авах боломжтой бол ашиглаж болно. Системийг сонгох нь эрчим хүчний үнэ цэнэд нөлөөлдөг. Олон улсын энерги дээр Жоульд (J) хэмжигддэг.
Энэ нь Countral Reploce V ба Beaining M-ийг тодорхойлсон тоосонцор эсвэл биеийг дагаж мөрддөг.
T \u003d ((v * v) * m) / 2
Кинетик энерги нь хурдны болон масс, хөдөлгөөний функцийг илэрхийлж, бодитоор тодорхойлогддог гэж дүгнэж болно.
Кинетик, боломжит энерги бие махбодийн байдлыг тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Хэрэв хамгийн түрүүнд дурдсанчлан, аль хэдийн дурьдсан бол хөдөлгөөнтэй шууд холбоотой бөгөөд хоёр дахь нь бие махбодийн харилцан бие махбодийн системд хамаарна. Кинетик бөгөөд ихэвчлэн холбогдох хүч нь бие махбодоос хамаарахгүй тохиолдолд ихэвчлэн жишээг тооцдог бөгөөд зөвхөн эхний болон эцсийн заалтууд чухал юм. Хамгийн алдартай жишээ бол таталцлын харилцан үйлчлэл юм. Гэхдээ хэрэв зам мөр нь чухал бол хүч нь тархсан (үрэлт).
Энгийн хэлээр, боломжит энерги нь ажиллах чадвар юм. Үүний дагуу, энэ энергийг бие махбодоос нөгөө цэгээс нөгөө цэг рүү шилжүүлэхийн тулд энэ энергийг авч үзэх боломжтой. I.E:
Боломжит эрчим хүчийг DP гэж тэмдэглэсэн бол бид авах болно:
Сөрөг утга нь DP-ийн бууралтаас болж гүйцэтгэлийг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Мэдэгдэж байгаа DP функцын хувьд зөвхөн цахилгаан модулийг f, гэхдээ түүний чиглэлд векторыг тодорхойлох боломжтой.
Кинетик энерги дэх өөрчлөлт нь үргэлж боломжит байдаг. Хэрэв та системийг санаж байгаа бол ойлгоход хялбар байдаг. Биеийг хөдөлгөх үед нийт t + DP утга нь өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна. Ийнхүү өөрчлөлт нь DP-ийн өөрчлөлттэй зэрэгцээ нь DP-ийн өөрчлөлттэй зэрэгцээ тохиолддог, тэд бие биен рүүгээ урсаж, хувирдаг.
Кинетик, боломжит энерги харилцан хамааралтай байдаг тул тэдний хэмжээ нь хэлэлцэж буй системийн нийт энерги юм. Молекулуудын хувьд хамгийн бага дулааны хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэл байхгүй болох хүртэл үргэлж байдаг.
Тооцооллыг хийхдээ лавлагааны систем сонгогдсон бөгөөд анхных нь хувьд аваагүй аливаа зүйлийг сонгосон байна. Ийм хүчний үйл ажиллагааны явцад ийм хүчний үйл ажиллагааны хязгаарт байгаа энергийн үнэ цэнийг нарийвчлан тодорхойлох боломжтой. Физик дээр ийм хүчийг консерватив гэж нэрлэдэг байсан. Тэдгээр нь бүрэн энергийг бүрэн энерги хөтлөх тухай хуультай байдаг.
Сонирхолтой цэг: Гадаад нөлөөлөл нь хамгийн бага эсвэл тэгшлэх нь хамгийн бага эсвэл тэгшлэхэд ямар нэгэн нөхцөл байдал нь боломжит энерги тэг рүү чиглэдэг. Жишээлбэл, шүүрдэх бөмбөг нь траекторын дээд хэсэгт байрлах эрчим хүчний хязгаарт хүрч, гэхдээ тухайн ажилдаа хуримтлагдсан энергийг хөдөлгөж, хуримтлагдсан энергиийг хөдөлгөж, одоо гүйцэтгэсэн ажилдаа хуримтлагдсан энергийг өөрчилж эхэлнэ. Боломжит энерги үргэлж дор хаяж хоёр тельд хийхэд анхаарлаа хандуулах нь үнэ цэнэтэй зүйлийг анхаарч үзэх нь зүйтэй. Кинетик энергийг хөдөлгөж буй биед тус тусад нь тооцож болно.