Энергия, работа, мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.Закон сохранения энергии. Графическое представление энергии.

Энергия – универсальная количественная мера движения и взаимодействия всех видов материй.

.

- работа.

Мощность – физич. величина, равная отношению работы ко времени.

, - мгновенная мощность.

;

1 Дж – работа, котор. совершает сила в 1Н на пути 1м.

1 Вт – мощность, при котор. за время в 1с совершается работа в 1 Дж.

Кинетическая энергия (энергия движения):

, где Т – кинетическая энергия.

(2 – ой закон Ньютона)

Потенциальная энергия – часть общей механической энергии системы, определ. взаимным расположением тел и характером сил взаимодействия между ними.

Пусть взаимодейст. тел осуществляется посредствам силовых полей, характеризующ. тем, что работа, совершаемая действующими силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от пути перемещения, а зависит только от начального и конечного положений. Такие поля наз. потенциальными, а силы, действующие в них, консервативными (силы тяжести).

потенциальная энергия (работа, выполненная консервативными силами за счет убыли потенциальной энергии).

Закон сохранения энергии:

В замкнутой механической системе, где действуют консервативные силы, механическая энергия сохраняется.

К + П = const

Энергия никуда не исчезает и ни откуда не появляется, она превращается из одного вида в другой.

 

Потенциальная энергия упругодеформированных тел.

9. Применение закона сохранения в механике на примере удара абсолютно упругих тел.

Удар – встреча двух или более тел, при которых взаимодействие длится очень короткое время.

Центральный удар – если тела до удара движутся вдоль прямой, проходящей через их центры масс.

Прямая, проходящая через точку соприкосновения тел и нормальна к поверхности их соприкосновения, называется линией удара.

Абсолютно упругий удар –столкновение двух тел, в результате которых в обоих взаимодействующих телах не остаётся никаких деформаций, и вся кинетическая энергия, которой обладали тела до удара, после удара снова превращается в кинетическую энергию.

Коэффициентом восстановления называется величина, равная отношению нормальных составляющих относительных скоростей после удара к до удара.

-скорость тел после удара; скорость тел до удара.Закон сохранения импульса:

(*)

Подставляя последнее в (*), получим:

.

Рассмотрим след. случаи:

1. , .

1) , , .

После удара 1-ый шар остановится, а 2-ой будет двигаться с той же скоростью и в том же направлении, с которой двигался 1-ый шар до удара.

2)

1-ый шар продолжает двигаться в том же направлении, как до удара, но с меньшей скоростью; скорость 2-го шара после удара больше, чем скорость 1-го после удара.

3)

Направление движения 1-го шара при ударе изменяется на противоположное, 2-ой движется в ту же сторону, что и 1-ый шар до удара, но с меньшей скоростью.

4) , , .

2. , , .

Шары равной массы обменяются скоростями.

10.Применение закона сохранения в механике на примере удара абсолютно неупругих тел.

Абсолютно неупругий удар –столкновение двух тел, в результате которого тела объединяются, двигаясь дальше как единое целое. .

При абсолютно неупругом ударе не выполняется закон сохранения механической энергии.

,

. Если , то , .

1) , , .2) , .