Закон сохранения механической энергии в повседневной жизни
Энергия является способность делать работу, Существуют различные формы энергии , которые могут быть превращены друг в друга, например, в водопада, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию , электрическая энергия преобразуется в электрическую лампочку в тепло и световые энергии.
Химическая энергия, хранящаяся в угле, бензине и других видах топлива, при сжигании преобразуется в тепловую энергию, а затем в механическую работу, которая используется в транспортных средствах, таких как автомобили и поезда.
При преобразовании энергии из одной формы в другую количество энергии остается постоянным. Это известно как закон сохранения энергии .
Закон сохранения энергии : энергия не создается и не уничтожается, но ее можно преобразовать из одной формы в другую.
Закон сохранения механической энергии
Предположим, что объект массы (m) проецируется вертикально вверх из точки (1) с начальной скоростью (v i ), чтобы достичь точки (2) с конечной скоростью (v f ), работа, выполняемая над объектом при подъеме, приводит к:
- Увеличение потенциальной энергии объекта с высотой.
- Уменьшение кинетической энергии объекта из-за уменьшения его скорости .
Согласно третьему уравнению движения : v f ² — v i ² = 2 ad
Поскольку объект движется вверх против силы тяжести, он равномерно замедляется.
a = — g ∴ v f ² — v i ² = 2 (- g) d умножить (½ m)
½ м (v f ² — v i ²) = — mgd, d = y f — y i
½ м (v f ² — v i ²) = — mg (y f — y i )
½ mv f ² — ½ m v i ² = — mgy f + mgy i
mgy f + ½ mv f ² = mgy i + ½ m v i ²
PE f + KE f = PE i + KE i
Это означает, что: сумма потенциальной энергии и кинетической энергии в точке (1) = сумма потенциальной энергии и кинетической энергии в точке (2).
Сумма потенциальной энергии и кинетической энергии объекта в любой точке его пути под действием только силы тяжести = константа.
Увеличение кинетической энергии падающего объекта будет происходить за счет его потенциальной энергии , потенциальная энергия уменьшается и наоборот.
Механическая энергия: это сумма потенциальной энергии и кинетической энергии объекта, Механическая энергия (ME) = PE + KE.
Закон сохранения механической энергии: сумма потенциальной энергии и кинетической энергии объекта в любой точке его пути под действием только силы тяжести постоянна.
Закон сохранения энергии в повседневной жизни
Т здесь много примеров взаимного преобразования между потенциальной и кинетической энергии , как:
Американские горки приобретают максимальную потенциальную энергию наверху, которая затем преобразуется в кинетическую энергию при падении.
При метании стрел потенциальная энергия накапливается в тетиве и луке, а затем преобразуется в кинетическую энергию при отпускании тетивы.
В прыжке с шестом потенциальная энергия накапливается в шесте, а затем преобразуется в кинетическую энергию.
Проецирование объекта вверх: когда мяч брошен с земли вверх, потенциальная энергия мяча равна нулю у земли, а кинетическая энергия максимальна.
Когда мяч поднимается, его потенциальная энергия увеличивается, а его кинетическая энергия уменьшается. Потенциальная энергия достигает максимального значения в точке высоты, достигнутой мячом, где его кинетическая энергия равна нулю.
Когда мяч начинает падать на землю, его кинетическая энергия постепенно увеличивается, а его потенциальная энергия уменьшается.
Когда мяч достигает земли, потенциальная энергия у земли становится равной нулю, а кинетическая энергия становится максимальной.