Энергия
<<  7.2. Закон сохранения механической энергии Метод метатезиса в органическом синтезе  >>
Из независимости работы консервативных сил от пути вытекает, что
Из независимости работы консервативных сил от пути вытекает, что		 7.1.1. Работа упругой силы
7.1.1. Работа упругой силы		 Работа внешней силы на участке пути численно равна площади
Работа внешней силы на участке пути численно равна площади		 7.1.2. Работа гравитационной силы
7.1.2. Работа гравитационной силы
Картинки из презентации «Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса» к уроку физики на тему «Энергия»

Автор: kyy. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 173 КБ.

Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса

содержание презентации «Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1 23положительную работу (рис.7.2,b). Итак,
2 силы упругости являются консервативными
3 силами. При , т.е. при растяжении пружины,
4Это простое определение не совсем упругая сила совершает отрицательную
точно и в действительности не применимо ко работу, что соответствует правилу о знаке
всем видам энергии, но его вполне силы: силы притяжения считаются -
достаточно для механической энергии, отрицательными, силы отталкивания –
которая рассматривается в первой части положительными.
нашего семестрового курса. Различают 247.1.2. Работа гравитационной силы.
кинетическую и потенциальную энергию. Докажем, что сила тяжести является
Займемся первой. Движущееся тело может консервативной. Эта сила в любой точке
совершить работу над другим телом, с имеет одинаковую величину и одинаковое
которым оно соударяется? летящее ядро направление – вниз по вертикали (рис.7.3).
пушки совершает работу над кирпичной Поэтому, независимо от того, по какому из
стеной, которую оно проламывает, путей (I или II) движется частица, работа
движущийся молоток производит работу по А12, согласно (6.4) определяется
забиванию гвоздя. В любом из этих случаев выражением: Рис. 7.3.
движущееся тело действует с определенной 25Из рисунка 7.3 видно, что проекция
силой на второе тело и перемещает его на вектора l12 на направление g равна
некоторое расстояние. Движущееся тело разности высот, следовательно, выражение
обладает способностью совершать работу, и для работы можно записать в виде: (7.5).
потому можно говорить, что оно обладает Последнее выражение очевидно не зависит от
энергией. пути; отсюда следует, что сила тяжести
5 консервативна. Естественно, что этот же
6 результат можно получить интегрированием:
7 (7.6).
8 26Если r1 = R (радиус Земли), r2 = R +
9 h, m – масса тела, M – масса Земли, то
10 Работа внешней силы имеет противоположный
11 знак. Следовательно, Если высота h<R,
12При выводе формулы (6.14) то можно приближенно получить R+ h ? R.
предполагалось, что движение Т.к. , то и тогда A= mgh, где h=h1-h2.
рассматривается в инерциальной системе 277.1.3. Работа кулоновской силы
отсчета, т.к. иначе нельзя было бы (самостоятельно!!!). Отметим, что поле
использовать законы Ньютона. В разных консервативных сил является частным
инерциальных системах отсчета, движущихся случаем потенциального силового поля. Поле
относительно друг друга, скорость тела, а, сил называется потенциальным, если его
следовательно, и его кинетическая энергия можно описать с помощью функции
будут неодинаковы. Таким образом, U(x,y,z,t), градиент которой определяет
!!!кинетическая энергия зависит от выбора силу в каждой точке поля: . Функция U
системы отсчета!!! называется потенциальной функцией или
13 потенциалом. В случае, когда потенциал
14Лекция 7. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ явно не зависит от времени, т.е.
7.1. Потенциальная энергия. 7.2. Закон U=U(x,y,z), потенциальное поле оказывается
сохранения механической энергии. 7.3. стационарным, а его силы консервативными.
Потенциальные кривые и условия равновесия В этом случае , где П(x,y,z,t) –
механических систем. потенциальная энергия частицы.
157.1. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ 28Для нестационарного силового поля,
Потенциальная энергия – механическая описываемого потенциалом U(x,y,z,t),
энергия системы тел, определяемая их отождествлять потенциальные и
взаимным расположением и характером сил консервативные силы нельзя. Работа
взаимодействия между ними. Если частица в консервативных сил при элементарном
каждой точке пространства подвержена (бесконечно малом) изменении конфигурации
воздействию других тел, то говорят, что системы равна приращению потенциальной
эта частица находится в поле сил. Так, энергии, взятому со знаком минус, так как
например, частица у поверхности Земли работа совершается за счет убыли
находится в поле сил тяжести – в каждой потенциальной энергии: (7.8). Работа dA
точке пространства на нее действует сила . выражается как скалярное произведение силы
16В качестве второго примера, рассмотрим на перемещение и выражение (7.8) можно
заряженную частицу е, находящуюся в записать в виде: (7.9).
электрическом поле, возбуждаемом 29Потенциальная энергия может быть
неподвижным точечным зарядом q. Это поле определена исходя из (7.9) как , где С –
характерно тем, что направление силы, постоянная интегрирования, т.е.
действующей на частицу в любой точке потенциальная энергия определяется с
пространства, проходит через неподвижный точностью до некоторой произвольной
центр (заряд q), а величина силы зависит постоянной. Однако это обстоятельство не
только от расстояния до этого центра: имеет никакого значения, так как во все
F=F(r). Поле сил, обладающее такими физические соотношения входит либо
свойствами, называется центральным. разность значений П в двух положениях
17Если во всех точках поля силы, тела, либо производная функции П по
действующие на частицу, одинаковы по координатам. Поэтому потенциальную энергию
величине и направлению , поле называется тела в каком-либо положении принимают
однородным. Поле, изменяющееся со равной нулю (выбирают нулевой уровень
временем, называется нестационарным. Поле, отсчета), а энергию в других положениях
остающееся постоянным во времени, отсчитывают относительно этого уровня.
называется стационарным. Для стационарного 30Следовательно, если известна функция
поля может оказаться, что работа, П(r), то из формулы (7.9) можно найти силу
совершаемая над частицей силами поля, по модулю и направлению. Рассмотрим
зависит лишь от начального и конечного перемещение частицы параллельно оси х по
положения частицы и не зависит от пути, по dx. Такое перемещение сопровождается
которому двигалась частица. Силы, совершением над частицей работы, равной
обладающие такими свойствами, называются (компоненты перемещения dy и dz равны
консервативными. нулю). Согласно (7.8) та же работа может
18Из независимости работы консервативных быть представлена как убыль потенциальной
сил от пути вытекает, что работа таких сил энергии: dA=-dП. Приравняв оба выражения
на замкнутом пути, равна нулю. Чтобы для работы, получим, что откуда (y=const,
доказать это, разобьем произвольный z=const).
замкнутый путь на. I. II. две части: путь 31Выражение, стоящее справа,
I, по которому частица переходит из точки представляет собой производную функции
1 в точку 2, и путь II, по которому тело П(x,y,z), вычисленную в предположении, что
переходит из точки 2 в точку 1, причем переменные y и z остаются неизменными, а
точки 1 и 2 выберем произвольно. Работа на изменяется лишь переменная х. Подобные
всем замкнутом пути равна сумме работ, производные называются частными и
совершаемых на каждом из участков: (7.1). обозначаются в отличии от производных
Рис. 7.1. функций одной переменной, символом .
19Легко сообразить, что работы (А21)I и 32Следовательно, компонента силы по оси
(А12)II отличаются только знаком. х равна взятой с обратным знаком частной
Действительно, если направление силы не производной потенциальной энергии по
меняется, а направление перемещения переменной х: . Для компонент силы по осям
изменить на противоположное, то работа, y и z получаются аналогичные выражения,
согласно определению, изменит знак. Таким таким образом: (7.10) Зная компоненты,
образом, равенство (7.1) можно записать в можно найти вектор силы: (7.11) (7.12) Где
виде , и поскольку работа не зависит от - единичные векторы координатных осей.
пути, т.е., , мы приходим к выводу, что 33Вектор, определяемый выражением (7.11)
А=0. Из равенства нулю работы на замкнутом называется Градиентом Скаляра П. Для него
пути легко получить, что работа А12 не наряду с обозначением применяется также
зависит от пути. Это можно сделать, обозначение ?П («набла») обозначает
обратив ход проведенных выше рассуждений. символический вектор, называемый
Сделайте это самостоятельно. оператором Гамильтона или
20Таким образом, консервативные силы набла-оператором: (7.13) Итак,
можно определить двумя способами: 1) Как консервативная сила равна градиенту
силы, работа которых не зависит от пути, потенциальной энергии, взятому с обратным
по которому частица переходит из одного знаком (7.11). Из равенства (7.11)
положения в другое. 2) Как силы, работа следует, что вектор градиента направлен
которых на любом замкнутом пути равна против силы поля. А так как вектор силы
нулю. указывает направление убывания
217.1.1. Работа упругой силы. Вначале потенциальной энергии (7.9), то градиент
вычислим работу внешней силы, всегда направлен в сторону возрастания
растягивающей пружину. По III закону потенциальной энергии.
Ньютона внешняя сила равна по модулю силе 34Очевидно, что при перемещении по
упругости, но имеет противоположное замкнутому контуру (см. рис.7.4) начальное
направление. Учитывая выражение для и конечное положение тела совпадают и
упругой силы (k - жесткость), получим: работа при этом равна нулю: (7.14)
(7.2) График этой силы изображен на Линейный интеграл по замкнутому контуру,
рис.7.2. Рис. 7.2. приведенный в левой части уравнения
22Работа внешней силы на участке пути (7.14), называют циркуляцией вектора .
численно равна площади заштрихованной Тогда циркуляция вектора потенциальной
трапеции: (7.3). Работа упругой силы на силы по замкнутому контуру равна нулю.
том же участке отличается только знаком, 35Для неконсервативных сил это условие
следовательно, (7.4) Естественно, что этот не выполняется. Типичным представителем
же результат можно получить неконсервативных сил является сила трения.
интегрированием: Работа этой силы по замкнутой траектории
23Действительно, при увеличении не равна нулю. Часть работы, совершаемой
расстояния между притягивающимися телами при трении, превращается в тепло и
сила притяжения составляет тупой угол с рассеивается. Такие силы называют
направлением перемещения , а косинус диссипативными. Полная механическая
такого тупого угла является отрицательным энергия системы – энергия механического
числом. Здесь сила притяжения совершает движения и взаимодействия Е=Т+П.
отрицательную работу (рис.7.2,а). Сила же Содержание.
отталкивания составляет острый угол с 36
направлением перемещения ; она совершает
Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса.ppt
http://900igr.net/kartinka/fizika/eto-prostoe-opredelenie-ne-sovsem-tochno-i-v-dejstvitelnosti-ne-primenimo-ko-vsem-vidam-energii-no-ego-vpolne-dostatochno-dlja-mekhanicheskoj-energii-kotoraja-rassmatrivaetsja-v-pervoj-chasti-nashego-semestrovogo-kursa-63824.html
cсылка на страницу

Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса

другие презентации на тему «Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса»

«Первые механические машины» - Персональные компьютеры Amiga, наряду с макинтошами, оставались самыми популярными и продаваемыми машинами для домашнего использования. На ENIAC удавалось выполнять несколько тысяч операций в секунду в течение нескольких часов, до очередного сбоя из-за сгоревшей лампы. Предупреждение, напечатанное на большинстве карт, «не сворачивать, не скручивать и не рвать», стало девизом послевоенной эры.

«Механические волны» - Продольные. Поглощение звука. Излучатели звука. Параметры волны. Использование звука. Вторую группу излучателей составляют электроакустические преобразователи. Волны. Волны переносят энергию из одной точки пространства в другую. Звуки – наши неизменные спутники. Основные характеристики. Эхо в закрытом и открытом помещениях.

«Механический резонанс» - Мехико 1985г. Положительное значение резонанса Частотомер. Физические основы резонанса Вынужденные колебания. Разрушительная роль резонанса. Резонаторы – усилители колебаний вибраторов. Слух. Томас Юнг. Цепной Египетского моста в Санкт-Петербурге. Резонанс и музыкальные инструменты Резонатор. Механический язычковый частотомер - прибор для измерения частоты колебаний.

«Механические колебания 11 класс» - Звуковые волны. Волны на поверхности жидкости не являются ни продольными, ни поперечными. Возникают в любой среде (жидкости, в газах, в тв. телах). Возникают только в твердых телах. Скорость и длина волны. Громкость, следовательно, зависит от амплитуды колебаний. Визуальное представление звуковой волны.

«Механическая работа урок» - Лежневский район. Какую силу называют силой трения? Сила трения покоя. Каждый день мы слышим слово РАБОТА!!! Правило 3. Трение покоя. Беседа с учащимися. Механическая работа в системе СИ измеряется в Джоулях (1Дж) – в честь английского физика Дж. Содержание. Вес тела. Что такое РАБОТА? Движение. План урока I Организационный момент урока II.

«Механические колебания» - Поперечные. Волны. Гармонические колебания. Примеры свободных механических колебаний: Пружинный маятник. Вынужденные колебания. Вынужденные. График пружинного маятника. Математический маятник. Механические колебания и волны. Колебательное движение. Длина волны (?) – расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе.

Энергия

17 презентаций об энергии
Урок

Физика

134 темы

Похожие
презентации

Картинки
900igr.net > Презентации по физике > Энергия > Это простое определение не совсем точно и в действительности не применимо ко всем видам энергии, но его вполне достаточно для механической энергии, которая рассматривается в первой части нашего семестрового курса