什么机械能守恒?
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
1守恒条件只有重力或弹力做功,或系统的外力和非保守内力做功和为零。
2表达式首先 机械能守恒
重力势能为与物体位置相关的能量,重力势能具有相对性。表达式为 Ep=mgh 其中,m为质量,单位千克;g为重力常数,9。 8N/kg;h为高度,物体相对于势能参照面的高度(具有相对性,势能参考面选择不同,则h不同),单位米。需要注意的是,h的数值具有相对性,但是对于一个运动过程来说,初始位置和最终位...全部
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
1守恒条件只有重力或弹力做功,或系统的外力和非保守内力做功和为零。
2表达式首先 机械能守恒
重力势能为与物体位置相关的能量,重力势能具有相对性。表达式为 Ep=mgh 其中,m为质量,单位千克;g为重力常数,9。
8N/kg;h为高度,物体相对于势能参照面的高度(具有相对性,势能参考面选择不同,则h不同),单位米。需要注意的是,h的数值具有相对性,但是对于一个运动过程来说,初始位置和最终位置的Δh是代数值,没有相对性。
弹性势能为(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是劲度系数,x是物体的形变量。在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
3守恒方法(1)做功条件分析法:
当发生动能与重力势能的转化时,只有重力做功,当发生动能与弹性势能的转化时,只有弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒。
验证机械能守恒
(2)能量转换分析法:
若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能的增加,比如温度升高),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:
若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒:若系统的动能或势能不变,而势能或动能却发生了变化,则系统的机械能不守恒:若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能也不守恒。
注意:在判断机械能是否守恒时,一定要先选定系统(看清题目说定的系统)。
有两种情况:
1。如果将产生弹力的的东西(比如说弹簧,下同)算作系统内的,那么机械能守恒。
2。如果将弹簧算作系统外的,那么机械能不守恒。
此时弹簧的弹力对物体做功,使物体(系统)的动能和重力势能有所改变。
例如,弹簧悬挂的小球。(高中物理练习中经常出错的问题)
如果将小球和弹簧看成一个整体系统,则系统机械能是守恒的。
小球的机械能是不守恒。
(平常大家说某物体的机械能,实质上是把物体与地球当做一个系统,是一种简便说法。 因为重力势能是物体与地球所共有的。)
另外,对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明或暗示。
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