Całkowita energia mechaniczna układu fizycznego jest sumą energii potencjalnej i kinetycznej jego składników. E mech = Ep + Ek Energię potencjalną można obliczyć, znajdując pracę jaką należy wykonać po odpowiedniej drodze aby przeciwstawić się działającej na ciało sile W =F*x, i tak np: Energia potencjalna grawitacji (nisko nad poziomem ziemi) Ep = m * g * h (przeciwstawiamy się ciężarowi Q=mg podnosząc ciało ruchem jednostajnym na wysokość h) Energia potencjalna sprężystości Ep = kx^2 / 2 (przeciwstawiamy się sile sprężystości Fs = -kx, siła zależy w tym wypadku od położenia i zmienia się wraz z nim liniowo, dlatego liczymy calke z Fs po zmiennej x (lub jak kto woli pole pod wykresem Fs(x) = pole trójkąta o bokach kx i x)) Energia potencjalna oddziaływania ładunków Q1 i Q2 w odleglosci r: Ep = -kQ1Q2/r gdzie siła elektrostatyczna = -kQ1Q2/r^2 itd, itd.... Energia kinetyczna Ek = m * v^2 / 2 (równa pracy jaką wykonuje siła rozpędzająca ciało do prędkości v. Siła F=dp/dt=mdv/dt (równa zmianie pędu ciała w czasie, calkujac mdv/dt po dx=vdt mamy calka(mv po dv)=mv^2/2, lub jak kto woli pole trojkata pod wykresem p(v)) Przemiany: 1) Ciało spada swobodnie z wysokości h uderzając w ziemię z prędkością v = całkowita przemiana energii potencjalnej w kinetyczną mgh->mv^2/2 2) Ciało rzucone pionowo w górę z prędkością v wzbija się na wysokość h - proces odwrotny - całkowita zamiana energii kinetycznej na potencjalną mv^2/2->mgh 3) zwolnienie sprężyny o stałej sprężystości k - różnica długości sprężyny x, rozpędzi koniec tej sprężyny do prędkości v kx^2/2->mv^2/2 4) sprężyna o stałej k wychamowuje ciało o prędkości v odkształcając się o x: mv^2/2->kx^2/2 itd, itd...
Podaj sposoby obliczania energii mechanicznej i przykłady jej przemian
Odpowiedź
Dodaj swoją odpowiedź