Тема1.4.Робота, енергія
Процес перетворення однієї форми руху в іншу завжди відбувається між двома тілами. У всіх цих перетвореннях змінюється лише якість, а кількісна міра залишається тій же. У цьому полягає суть закону перетворення і збереження енергії.
Енергія – це міра руху в явищах перетворення однієї форми руху в іншу.
Робота – це фізична величина, що визначає кількість перетвореної енергії з одного вигляду в іншій ( Ренкин, 1853г.)
Кінетична енергія тіла є мірою його механічного руху і визначається роботою, яку необхідно зробити, щоб викликати даний рух.
𝑻=
–встановив
Гельмгольц (1821- 1894) вивчаючи процес
перетворення механічного руху у
внутрішній тепловий рух.
A = FScosα A = SF cosα ds
A = Σmg∆h = mg(h1 – h2) – робота сили тяжіння в полі тяжіння не залежить від форми траєкторії, а залежить від різниці висот початкової і кінцевої точок. Потужність чисельно дорівнює роботі, виконаній в одиницю часу.
𝑵=
𝑵=
𝑵=𝑭𝓿
1 кінська сила = 736 Bт
У різних інерціальних системах відліку, рухомих один відносно одного, швидкість тіла, а значить, і його кінетична енергія будуть різні.
Потенціальна енергія – це частина загальної механічної енергії системи, визначувана взаємним розташуванням тіл і характером сил взаємодії між ними.
Вона визначається роботою, яка виконується над системою, щоб перевести її з деякого нульового положення в даній стан.
П = mgh
Потенційна енергія дорівнює роботі сили тяжіння при падінні тіла з висоти h на поверхню Землі.
𝚷=
– потенційна енергія пружно деформованого
тіла.
Потенціальна енергія системи, подібно до кінетичної енергії, є функцією стану системи. Вона залежить лише від конфігурації системи і її положення по відношенню до зовнішніх тіл. Закон збереження енергії – результат узагальнення багатьох експериментальних даних. Ідея цього закону належить М.В. Ломоносову (1711 – 1765), що виклав закон збереження матерії і руху, а кількісна характеристика дана німецькою лікаркою Майером (1814 – 1878) і німецьким дослідником природи Гельмгольем (1821 – 1894).
Закон збереження енергії
При всіх змінах в ізольованій консервативній системі її повна енергія залишається незмінною. Цей закон є фундаментальним законом природи, він справедливий як для систем макроскопічних тіл, так і для систем мікротіл. При « зникненні » у системі механічної енергії завжди виникне еквівалентна кількість енергії іншого вигляду. У цьому є суть неунічтожімості матерії і її руху.
A = Mφ - робота обертального руху
N = Mω - потужність обертального руху
Удар – це зустріч два або більш за тіла, при якій взаємодію триває дуже короткий час. Суть удару полягає в тому, що кінетична енергія відносного руху тіл, що спів тикаються, на короткий час перетвориться в енергію пружної деформації. Під час удару має місце перерозподілу енергії між співтикаючимися тілами. Удар називається центральним, якщо тіла до удару рухаються уподовж прямої, що проходить через їх центри мас.
Абсолютно пружний удар – це зіткнення двох тіл, в результаті якого в обох взаємодіючих тілах не залишається жодних деформацій і вся кінетична енергія, якою володіли тіла до удару, після удару знову перетворюється на кінетичну енергію.
Закони збереження:
імпульсу
енергії
Абсолютно непружний удар – це зіткнення двох тіл, в результаті якого тіла об'єднуються, рухаючись далі як єдине ціле. Частина кінетичної енергії перетворюється на внутрішню енергію тіл, що можна відмітити в нагріві тіл.
Закони збереження:
імпульсу
енергії
