Похожие презентации:
Работа. Энергия (Лекция 3)
1.
ВоГУЛекция 03
Работа. Энергия
Кузина Л.А.,
к.ф.-м.н., доцент
2020 г.
1
2.
План1. Работа
2. Мощность
3. Энергия. Закон сохранения энергии
4. Кинетическая энергия
5. Потенциальная энергия в поле тяготения
6. Потенциальная энергия упругой деформации
7. Графическое представление энергии
8. Признак потенциальности поля.
Консервативные силы. Диссипативные
силы
9. Связь между консервативной силой и
потенциальной энергией
2
3.
РаботаF const
A F S F S cos
A Н м Дж
F const
dA F dS F dS cos FS dS
dA F dS
3
4.
45.
РаботаdA F dS
2
2
1
1
2
2
A12 dA F dS F cos dS FS dS
1
1
2
A12 FS dS
1
5
6.
67.
Мощность – быстрота совершения работыA
Средняя мощность Pср.
t
P
Дж
Вт
с
Мгновенная мощность
dA P dt
2
t2
1
t1
dA
P
dt
A12 dA P dt
dA F dS dS
P
F
F v
dt
dt
dt
7
8.
89.
ЭнергияЭнергия – мера взаимодействия и движения всех видов
материи
Энергия – функция состояния,
однозначно определяется состоянием системы
Изменить энергию системы можно, совершив над системой работу
Изменение энергии системы
равно работе внешних сил
W W2 W1 Aвнешн.сил
W A Дж
9
10.
Изменение энергии системы равно работе внешних силW W2 W1 Aвнешн.сил
A Aвнешн.сил
W1 W2 A
внеш.
0
Если Fi
Wполная const
i
Полная энергия замкнутой системы
сохраняется
10
11.
1112.
Механическая энергияКинетическая
(энергия
движения)
Потенциальная
(энергия взаимодействия;
положения, поскольку
величина взаимодействия
зависит от положения тел)
12
13.
Кинетическая энергияПусть под действием внешней силы скорость тела изменяется:
изменение энергии равно работе внешних сил
W W2 W1 Aвнешн.сил F dS
2
1
2
dv
W2 W1 ma dS m dS
dt
1
1
2
dS
W2 W1 m
dv
dt
1
2
v2
W2 W1 mv dv
v1
m v 22
2
m v 21
2
mv
Wкин.
2
2
13
14.
1415.
Потенциальная энергия в однородном поле тяготенияВнешняя сила совершает работу, равную
приращению потенциальной энергии:
W W2 W1 Aвнешн.сил
2
F dS F dS
2
1
2
h2
1
h1
1
F dS mg dh mg h2 h1
Wпот. mgh
Начало отсчёта энергии можно задавать произвольно
15
16.
1617.
Потенциальная энергия упругой деформацииВнешняя сила совершает
работу, равную
приращению потенциальной
энергии:
kx 2
Aвнешн.сил Fвнеш.dx kx dx
0 Wпот. Wпот. 0
2
0
0
x
x
kx 2
Wпот.
2
17
18.
Графическое представление энергииWполная Wпот. Wкин.
mghmax mgh Wкин.
18
19.
Графическое представление энергииWполная Wпот. Wкин.
2
kxmax
2
2
kx
Wкин.
2
19
20.
Признак потенциальности поляКонсервативные силы
Диссипативные силы
Сила называется консервативной, если её работа не зависит от
траектории, а только от начального и конечного положения
тела
Поле таких сил называется потенциальным
Примеры: гравитационное поле; поле упругих сил
Если работа силы зависит от траектории, то силы называются
диссипативными
Поле таких сил – непотенциальное
Примеры: силы трения; силы вязкости; силы неупругой
деформации
При наличии диссипативных сил механическая энергия необратимо
превращается в другие виды, например, в тепловую
20
21.
Закон сохранения механической энергииПри наличии диссипативных сил закон сохранения
(изменения) механической энергии системы при её переходе
из состояния 1 в состояние 2:
W1мех. W2 мех. A
против
диссипатив ных
сил
A против
внешних
сил
В замкнутой системе механическая энергия
сохраняется, если нет диссипативных сил, а есть
только консервативные
21