zakon_sohraneniya_energii

1.

Механическая энергия
Кинетическая
Потенциальная
Взаимодействия тел
Взаимодействия
частей тела

2. Виды механической энергии:

1. Потенциальная энергия (Ер) -
это энергия взаимодействия.
Ею обладают все тела поднятые над
Землей или другой поверхностью и
упруго деформированные тела

3.

Потенциальная энергия тела , поднятого над Землей
m
h
А =- Еп

4.

Потенциальная энергия упруго
деформированного тела.
А =- Еп

5. Виды механической энергии:

2. Кинетическая энергия (Ек) -
это энергия движения.
Ею обладают движущиеся
тела.
mV
Еk =
2
2

6. Закон сохранения энергии в механике

10 класс

7.

МЕХАНИЧЕСКАЯ
ЭНЕРГИЯ
КИНЕТИЧЕСКАЯ
m
Eк =
2
2
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ
Eп = mgh
Однако, в общем случае тело может
обладать и кинетической, и потенциальной
энергией одновременно.

8.

h1
1
1.: E k = 0; E p=m gh 1
2
2.: E k ; E p=m gh 2
h2
3
3. E k ; E p=0
E p переходит в E k

9.

Мяч, под действием силы тяжести, падает
вниз под действием силы тяжести.
Е к = Ат
υ =0
Eп 2 = mgh
Eк 2 = 0
Е п = - Ат
Ек = - Еп
h
Eп 3 = 0
m
Eк 3 =
2
2
Ек + Еп = 0
(Ек +Еп ) = 0

10.

Сумма
Е = Eк + Eп
называется
полной механической
энергией
Это понятие было введено в 1847 г. немецким
ученым Г. Гельмгольцем.

11. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОДНОГО ВИДА ЭНЕРГИИ В ДРУГОЙ ПРИВЕЛО К ОТКРЫТИЮ ОДНОГО ИЗ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ – ЗАКОНА

СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ
ВО ВСЕХ ЯВЛЕНИЯХ, ПРОИСХОДЯЩИХ В
ПРИРОДЕ, ЭНЕРГИЯ НЕ ВОЗНИКАЕТ И НЕ
ИСЧЕЗАЕТ, ОНА ТОЛЬКО ПРЕВРАЩАЕТСЯ
ИЗ ОДНОГО ВИДА В ДРУГОЙ, ПРИ ЭТОМ
ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ СОХРАНЯЕТСЯ.

12. Закон сохранения механической энергии

Сумма кинетической и потенциальной энергии
тел, составляющих замкнутую систему и
взаимодействующих между собой силами
тяготения и силами упругости, остается
неизменной.

13.

mv1²/ 2 + mgh1 = mv2²/ 2 + mgh2
1
h1
2
h2
3

14. Примеры применения закона сохранения энергии

Потенциальная энергия
тела, поднятого над
землей переходит в
кинетическую
Потенциальная энергия
деформированного тела
переходит в
кинетическую

15. Закон сохранения и превращения механической энергии

Одним из следствий закона сохранения и
превращения
энергии
является
утверждение
о
невозможности
создания
«вечного
двигателя»
(perpetuum mobile) – машины, которая
могла
бы
неопределенно
долго
совершать работу, не расходуя при этом
энергии

16.

Мяч бросают с земли вертикально вверх со
скоростью 10 м/с. На какой высоте этот мяч
будет иметь скорость, равную 6 м/с?
Дано:
h0= 0
υ= 6 м/с
υ0= 10 м/с
h–?

17.

Решение :
Согласно закону сохранения энергии:
Дано:
h0= 0
υ= 6 м/с
υ0= 10 м/с
E
/
к
υ E
/
п
E к υ0 h
Eп = 0
m
m
+ mgh0 =
+ mgh
2
2
2
0
Так как
2
h = 0 , то
0
m
m
=
+ mgh
2
2
2
0
2
h
–
?
Разделим правую и левую части равенства на произведение
mg
02
=
2
+ h , отсюда
2g 2g
Подставим данные:
h=
02
2g
−
2
2g
2
2
(
(
10 м / c )
6 м / с)
100 м 2 / с 2 36 м 2 / с 2
h=
−
=
−
=
2 10 м / с 2 2 10 м / с 2
= 5 м − 1,8 м = 3,2 м
20 м / с 2
20 м / с 2
Ответ: h=3,2 м

18. Домашнее задание

Дифференциальный стиль
• 1) Какое количество теплоты выделится во время торможения
автомобиля, если тормозной путь составляет 12,5 м, а сила торможения
2,4 кН ?
• 2) На сколько градусов нагреется кусок меди массой 1 кг, если он упадет
с высоты 500 м? Считать, что вся механическая энергия куска меди
полностью превращается во внутреннюю.
• 3) Молот массой 3 т падает с высоты 2 м на железную болванку.
Определите на сколько увеличилась внутренняя энергия болванки, если
вся теплота, выделившаяся при этом, пошла на ее нагревание.
• 4) Сравните температуру воды у основания водопада с ее температурой
У его вершины. Высота водопада 60 м. Считать, что вся энергия
падающей воды идет на ее нагревание.