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L'energia meccanica del sistema si conserva, le cui equazioni sono valide. Energia meccanica

dove è la forza risultante esterna applicata al sistema. Un importante esempio di sistemi a massa variabile sono i razzi, che si spingono in avanti espellendo indietro i gas combusti; in questo caso il razzo viene accelerato dalla forza che agisce su di esso dai gas. Peso M i razzi diminuiscono continuamente, ad es. D M/D T < 0. 2)Уравнение Мещерского. Уравнение Мещерского - основное уравнение в механике тел переменной массы Основной закон динамики поступательного движения тела переменной массы, уравнение Мещерского, имеет вид- ma=Fреакт+Fвнешн А формула Циолковского такова: V=U*ln m0/m 3)Реактивное движение. Реактивное движение - это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью. Реактивное движение, например, выполняет ракета для расчета скорости ракеты. Рассмотрим в качестве примера действие реактивного двигателя. При сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла ракеты со скоростью
Il razzo e i gas emessi dal suo motore interagiscono tra loro. In base alla legge di conservazione della quantità di moto, in assenza di forze esterne, la somma dei vettori della quantità di moto dei corpi interagenti rimane costante. Prima che i motori iniziassero a funzionare, la quantità di moto del razzo e del carburante era pari a zero; quindi, anche dopo aver acceso i motori, la somma dei vettori della quantità di moto del razzo e della quantità di moto dei gas di scarico è uguale a zero: , (17.1) dove è la massa del razzo; - velocità del razzo; - massa dei gas emessi; - portata del gas. Da qui otteniamo , (17.2) e per il modulo di velocità del razzo abbiamo . (17.3) Questa formula è applicabile per calcolare il modulo di velocità di un razzo a condizione di un leggero cambiamento nella massa del razzo come risultato del funzionamento dei suoi motori. 4) Forza reattiva. Il movimento della maggior parte degli aerei moderni è reattivo, perché... si verifica a seguito del deflusso di gas riscaldati nel motore a velocità enorme. In questo caso l'aereo si muove nella direzione opposta alla velocità dei gas. I razzi si muovono allo stesso modo, lanciando i prodotti della combustione del carburante fuori dall'ugello. Un esempio di propulsione a reazione è il rinculo della canna di un fucile quando viene sparato. Si chiama la forza che agisce su un corpo durante il movimento del getto forza reattiva. Biglietto n. 12 - Sistemi di riferimento non inerziali Nei sistemi di riferimento non inerziali le leggi di Newton, in generale, non sono più valide. Tuttavia ad essi si possono applicare le leggi della dinamica se, oltre alle forze causate dall'influenza reciproca dei corpi, introduciamo forze di tipo speciale - le cosiddette forze d'inerzia. Se prendiamo in considerazione le forze di inerzia, allora la seconda legge di Newton sarà valida per qualsiasi sistema di riferimento: il prodotto della massa di un corpo e l'accelerazione nel sistema di riferimento in esame è uguale alla somma di tutte le forze che agiscono su un dato corpo (comprese le forze inerziali). Forze d'inerzia Fin allo stesso tempo, devono essere tali che, insieme alle forze F, condizionati dall'influenza reciproca dei corpi, impartiscono al corpo l'accelerazione a" che possiede nei sistemi di riferimento non inerziali, cioè poiché F = ma (a è l'accelerazione del corpo nel sistema di riferimento inerziale) , allora Forze inerziali Le forze inerziali sono forze dovute al movimento accelerato di un sistema di riferimento non inerziale (NSF) rispetto a un sistema di riferimento inerziale (IRS). Legge fondamentale della dinamica per sistemi di riferimento non inerziali: , dov'è la forza che agisce sul corpo da altri corpi; - la forza d'inerzia che agisce sul corpo rispetto all'NSO in movimento in avanti. - accelerazione di NSO rispetto a ISO. Appare, ad esempio, in un aereo durante l'accelerazione sulla pista; - forza d'inerzia centrifuga agente sul corpo rispetto all'NSO rotante. - velocità angolare della NSO rispetto alla ISO, - distanza dal corpo al centro di rotazione; - Forza d'inerzia di Coriolis che agisce su un corpo che si muove ad una velocità relativa alla rotazione NSO. - velocità angolare dell'NSO rispetto all'ISO (il vettore è diretto lungo l'asse di rotazione secondo la regola della vite destra). Le forze di inerzia sono dirette nella direzione opposta all'accelerazione. Le forze inerziali si presentano solo in un sistema di riferimento che si muove con accelerazione, cioè queste sono forze apparenti. Forza d'inerzia centrifuga Consideriamo un disco rotante con cremagliere su cui sono fissate sfere, sospese su fili (Fig. 2). Quando il disco ruota con una velocità angolare costante , le sfere vengono deviate di un certo angolo, tanto maggiore quanto più è lontano dall'asse di rotazione. Rispetto al sistema di riferimento inerziale (fisso), tutte le sfere si muovono lungo una circonferenza del raggio corrispondente

L'energia meccanica totale del sistema () è l'energia dell'energia meccanica e dell'interazione:

dov'è l'energia cinetica del corpo; - energia potenziale del corpo.

La legge di conservazione dell'energia è stata creata come risultato della generalizzazione dei dati empirici. L'idea di una tale legge apparteneva a M.V. Lomonosov, che introdusse la legge di conservazione della materia e del movimento. La legge è stata formulata quantitativamente dal medico tedesco J. Mayer e dallo scienziato naturale. Helmholtz.

Formulazione della legge di conservazione dell'energia meccanica

Se in un sistema di corpi agiscono solo forze conservative, l’energia meccanica totale rimane costante nel tempo. (Conservative (potenziali) sono forze il cui lavoro non dipende: dal tipo di traiettoria, dal punto in cui queste forze vengono applicate, dalla legge che descrive il movimento di questo corpo, ed è determinato esclusivamente dai punti iniziale e finale del traiettoria del corpo (punto materiale)).

I sistemi meccanici in cui agiscono esclusivamente forze conservative sono detti sistemi conservativi.

Un'altra formulazione della legge di conservazione dell'energia meccanica è considerata la seguente:

Per i sistemi conservativi, l'energia meccanica totale del sistema è costante.

La formulazione matematica della legge di conservazione dell’energia meccanica è:

Il significato della legge di conservazione dell'energia meccanica

Questa legge è associata alla proprietà dell'omogeneità del tempo. Cosa significa l'invarianza delle leggi della fisica rispetto alla scelta dell'inizio del riferimento temporale?

Nei sistemi dissipativi, l'energia meccanica diminuisce, poiché l'energia meccanica viene convertita in tipi non meccanici. Questo processo è chiamato dissipazione di energia.

Nei sistemi conservativi l’energia meccanica totale è costante. Ci sono transizioni dall'energia cinetica all'energia potenziale e viceversa. Di conseguenza, la legge di conservazione dell'energia meccanica riflette non solo la conservazione dell'energia quantitativamente, ma indica il lato qualitativo della reciproca trasformazione di diverse forme di movimento l'una nell'altra.

La legge di conservazione e trasformazione dell'energia è una legge fondamentale della natura. Viene eseguito sia nel macro che nel micro mondo.

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

Esercizio Un corpo di massa è caduto da un'altezza su una piattaforma fissata a una molla con un coefficiente di elasticità (Fig. 1). Qual è lo spostamento di spring()?


Soluzione Prendiamo la posizione della piattaforma prima che il carico cada su di essa come energia potenziale zero. L'energia potenziale di un corpo sollevato ad una certa altezza viene convertita nell'energia potenziale di una molla compressa. Scriviamo la legge di conservazione dell'energia del sistema corpo-molla:

Abbiamo un'equazione quadratica:

Risolvendo l'equazione quadratica otteniamo:

Risposta

ESEMPIO 2

Esercizio Spiega perché si parla della natura universale della legge di conservazione dell'energia, ma è noto che in presenza di forze non conservatrici nel sistema, l'energia meccanica diminuisce.
Soluzione Se nel sistema non sono presenti forze di attrito, la legge di conservazione dell'energia meccanica è soddisfatta, ovvero l'energia meccanica totale non cambia nel tempo. Sotto l'azione delle forze di attrito, l'energia meccanica diminuisce, ma allo stesso tempo aumenta l'energia interna. Con lo sviluppo della fisica come scienza, furono scoperti nuovi tipi di energia (energia luminosa, energia elettromagnetica, energia chimica, energia nucleare). Si è scoperto che se il lavoro viene svolto su un corpo, allora è uguale all'aumento della somma di tutti i tipi di energia del corpo. Se un corpo stesso lavora su altri corpi, allora questo lavoro è uguale alla diminuzione dell'energia totale di questo corpo. Tutti i tipi di energia cambiano da un tipo all'altro. Inoltre, durante tutte le transizioni l'energia totale rimane invariata. Questa è l’universalità della legge di conservazione dell’energia.

Questa video lezione è destinata all'autoconoscenza dell'argomento "La legge di conservazione dell'energia meccanica". Innanzitutto, definiamo l'energia totale e un sistema chiuso. Quindi formuleremo la Legge di Conservazione dell'Energia Meccanica e considereremo in quali aree della fisica può essere applicata. Definiremo anche il lavoro e impareremo a definirlo osservando le formule ad esso associate.

L'argomento della lezione è una delle leggi fondamentali della natura: legge di conservazione dell’energia meccanica.

Abbiamo parlato in precedenza dell'energia potenziale e dell'energia cinetica e anche del fatto che un corpo può avere insieme sia energia potenziale che cinetica. Prima di parlare della legge di conservazione dell'energia meccanica, ricordiamo cos'è l'energia totale. Energia meccanica totaleè la somma dell'energia potenziale e cinetica di un corpo.

Ricorda anche quello che viene chiamato sistema chiuso. Sistema chiuso- questo è un sistema in cui esiste un numero rigorosamente definito di corpi che interagiscono tra loro e nessun altro corpo esterno agisce su questo sistema.

Una volta definito il concetto di energia totale e di sistema chiuso, possiamo parlare della legge di conservazione dell'energia meccanica. COSÌ, l'energia meccanica totale in un sistema chiuso di corpi interagenti tra loro attraverso forze gravitazionali o forze elastiche (forze conservatrici) rimane invariata durante qualsiasi movimento di questi corpi.

Abbiamo già studiato la legge di conservazione della quantità di moto (LCM):

Accade spesso che i problemi assegnati possano essere risolti solo con l'aiuto delle leggi di conservazione dell'energia e della quantità di moto.

È conveniente considerare la conservazione dell'energia usando l'esempio della caduta libera di un corpo da una certa altezza. Se un corpo è fermo ad una certa altezza rispetto al suolo, allora questo corpo possiede energia potenziale. Non appena il corpo inizia a muoversi, l'altezza del corpo diminuisce e l'energia potenziale diminuisce. Allo stesso tempo, la velocità inizia ad aumentare e appare l'energia cinetica. Quando il corpo si avvicina al suolo, l'altezza del corpo è 0, anche l'energia potenziale è 0 e il massimo sarà l'energia cinetica del corpo. È qui che è visibile la trasformazione dell'energia potenziale in energia cinetica (Fig. 1). Lo stesso si può dire del movimento del corpo all'indietro, dal basso verso l'alto, quando il corpo viene lanciato verticalmente verso l'alto.

Riso. 1. Caduta libera di un corpo da una certa altezza

Compito aggiuntivo 1. “Sulla caduta di un corpo da una certa altezza”

Problema 1

Condizione

Il corpo è ad un'altezza dalla superficie terrestre e inizia a cadere liberamente. Determina la velocità del corpo al momento del contatto con il suolo.

Soluzione 1:

Velocità iniziale del corpo. Bisogno di trovare.

Consideriamo la legge di conservazione dell'energia.

Riso. 2. Movimento del corpo (compito 1)

Nel punto più alto il corpo ha solo energia potenziale: . Quando il corpo si avvicina al suolo, l'altezza del corpo dal suolo sarà pari a 0, il che significa che l'energia potenziale del corpo è scomparsa, si è trasformata in energia cinetica:

Secondo la legge di conservazione dell’energia possiamo scrivere:

Il peso corporeo è ridotto. Trasformando l'equazione precedente, otteniamo: .

La risposta finale sarà: . Se sostituiamo l'intero valore, otteniamo: .

Risposta: .

Un esempio di come risolvere un problema:

Riso. 3. Esempio di soluzione al problema n. 1

Questo problema può essere risolto in un altro modo, ovvero con il movimento verticale con accelerazione di caduta libera.

Soluzione 2 :

Scriviamo l'equazione del moto del corpo in proiezione sull'asse:

Quando il corpo si avvicina alla superficie della Terra, la sua coordinata sarà uguale a 0:

L'accelerazione gravitazionale è preceduta dal segno “-” perché è diretta contro l'asse prescelto.

Sostituendo i valori noti, troviamo che il corpo è caduto nel tempo. Ora scriviamo l'equazione per la velocità:

Assumendo uguale l'accelerazione di caduta libera, otteniamo:

Il segno meno significa che il corpo si muove contro la direzione dell'asse selezionato.

Risposta: .

Un esempio di risoluzione del problema n. 1 utilizzando il secondo metodo.

Riso. 4. Esempio di soluzione al problema n. 1 (metodo 2)

Inoltre, per risolvere questo problema, potresti usare una formula che non dipende dal tempo:

Naturalmente va notato che abbiamo considerato questo esempio tenendo conto dell'assenza di forze di attrito, che in realtà agiscono in qualsiasi sistema. Passiamo alle formule e vediamo come è scritta la legge di conservazione dell'energia meccanica:

Compito aggiuntivo 2

Un corpo cade liberamente da un'altezza. Determina a quale altezza l'energia cinetica è pari a un terzo dell'energia potenziale ().

Riso. 5. Illustrazione del problema n. 2

Soluzione:

Quando un corpo è in quota, ha energia potenziale, e solo energia potenziale. Questa energia è determinata dalla formula: . Questa sarà l'energia totale del corpo.

Quando un corpo comincia a muoversi verso il basso, l'energia potenziale diminuisce, ma allo stesso tempo aumenta l'energia cinetica. All'altezza da determinare il corpo avrà già una certa velocità V. Per il punto corrispondente all'altezza h l'energia cinetica ha la forma:

L'energia potenziale a questa altezza sarà indicata come segue: .

Secondo la legge di conservazione dell’energia, la nostra energia totale viene conservata. Questa energia rimane un valore costante. Per un punto possiamo scrivere la seguente relazione: (secondo Z.S.E.).

Ricordando che l'energia cinetica secondo le condizioni del problema è , possiamo scrivere quanto segue: .

Nota: la massa e l'accelerazione di gravità sono ridotte, dopo semplici trasformazioni troviamo che l'altezza alla quale questo rapporto è soddisfatto è .

Risposta:

Esempio del compito 2.

Riso. 6. Formalizzazione della soluzione al problema n. 2

Immagina che un corpo in un determinato sistema di riferimento abbia energia cinetica e potenziale. Se il sistema è chiuso, allora con qualsiasi cambiamento si è verificata una ridistribuzione, la trasformazione di un tipo di energia in un altro, ma l'energia totale rimane la stessa in valore (Fig. 7).

Riso. 7. Legge di conservazione dell'energia

Immagina una situazione in cui un'auto si muove lungo una strada orizzontale. Il conducente spegne il motore e continua a guidare con il motore spento. Cosa succede in questo caso (Fig. 8)?

Riso. 8. Movimento dell'auto

In questo caso l'auto ha energia cinetica. Ma sai benissimo che col tempo l'auto si fermerà. Dove è andata a finire l’energia in questo caso? Dopotutto, anche in questo caso l'energia potenziale del corpo non è cambiata: era una sorta di valore costante rispetto alla Terra. Come è avvenuto il cambiamento energetico? In questo caso, l'energia è stata utilizzata per superare le forze di attrito. Se l'attrito si verifica in un sistema, influisce anche sull'energia di quel sistema. Vediamo come viene registrata la variazione di energia in questo caso.

L'energia cambia e questa variazione di energia è determinata dal lavoro svolto contro la forza di attrito. Possiamo determinare il lavoro della forza di attrito utilizzando la formula nota dalla classe 7 (forza e spostamento sono diretti in direzioni opposte):

Quindi, quando parliamo di energia e lavoro, dobbiamo capire che ogni volta dobbiamo tenere conto del fatto che parte dell'energia viene spesa per superare le forze di attrito. Si sta lavorando per superare le forze di attrito. Il lavoro è una quantità che caratterizza la variazione dell'energia di un corpo.

Per concludere la lezione vorrei dire che lavoro ed energia sono essenzialmente quantità correlate attraverso forze agenti.

Compito aggiuntivo 3

Due corpi - un blocco di massa e una palla di massa di plastilina - si muovono l'uno verso l'altro con la stessa velocità (). Dopo l'urto, la pallina di plastilina si attacca al blocco, i due corpi continuano a muoversi insieme. Determina quale parte dell'energia meccanica si è trasformata nell'energia interna di questi corpi, tenendo conto del fatto che la massa del blocco è 3 volte maggiore della massa della palla di plastilina ().

Soluzione:

La variazione di energia interna può essere indicata con . Come sapete, esistono diversi tipi di energia. Oltre all’energia meccanica esiste anche l’energia termica interna.

Le caratteristiche energetiche del movimento vengono introdotte sulla base del concetto di lavoro meccanico o lavoro della forza.

Se una forza agisce su un corpo e il corpo si muove sotto l'influenza di questa forza, allora si dice che la forza compie un lavoro.

Lavoro meccanico -si tratta di una quantità scalare pari al prodotto del modulo di forza agente sul corpo, del modulo di spostamento e del coseno dell'angolo formato dal vettore forza e dal vettore spostamento (o velocità).

Il lavoro è una quantità scalare. Può essere positivo (0° ≤ α< 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.

Nel sistema SI il lavoro viene misurato joule (J). Un joule è uguale al lavoro compiuto da una forza di 1 N per spostarsi di 1 m nella direzione della forza.

Si chiama il lavoro compiuto da una forza per unità di tempo energia.

Energia N quantità fisica pari al rapporto tra il lavoro A e il periodo di tempo t durante il quale tale lavoro è stato eseguito:

N=A/t

Nel Sistema Internazionale (SI), l'unità di potenza si chiama watt (W). Un watt è uguale alla potenza di una forza che compie 1 J di lavoro in 1 s.

Unità di potenza fuori sistema 1 hp = 735 W

Relazione tra potenza e velocità nel moto uniforme:

N=A/t poiché A=FScosα allora N=(FScosα)/t, ma S/t = v quindi

N=Fvcosα

Le unità di lavoro e di potenza utilizzate nella tecnologia sono:

1 W s = 1 J; 1Wh = 3,6·10 3 J; 1 kWh = 3,6 10 6 J

Se un corpo è in grado di compiere lavoro si dice che possiede energia.

Energia meccanica del corpo -è una quantità scalare pari al massimo lavoro che può essere svolto in date condizioni.

Designato E Unità SI di energia

Il lavoro meccanico è una misura della variazione di energia in vari processiA =ΔE.

Esistono due tipi di energia meccanica: cinetico Ek E potenziale EP energia.

L'energia meccanica totale di un corpo è pari alla somma della sua energia cinetica e potenziale

E = Ek + EP

Energia cinetica - Questa è l'energia di un corpo dovuta al suo movimento.

Viene chiamata una quantità fisica pari alla metà del prodotto della massa di un corpo per il quadrato della sua velocità energia cineticacorpo:

L'energia cinetica è l'energia del movimento. Energia cinetica di un corpo di massa M, muovendosi con una velocità pari al lavoro che deve compiere una forza applicata ad un corpo a riposo per impartirgli questa velocità:

Se un corpo si muove con una certa velocità, per fermarlo completamente è necessario compiere un lavoro

Insieme all'energia cinetica o energia del movimento, il concetto gioca un ruolo importante in fisica energia potenziale O energia di interazione tra corpi.

Energia potenzialeenergia corporea, determinata dalla posizione relativa di corpi interagenti o parti di un corpo.

Il concetto di energia potenziale può essere introdotto solo per forze il cui lavoro non dipende dalla traiettoria del corpo ed è determinato solo dalle posizioni iniziale e finale. Tali forze sono chiamate conservatore. Il lavoro compiuto dalle forze conservative su una traiettoria chiusa è zero.

Hanno la proprietà del conservatorismo gravità E forza elastica. Per queste forze possiamo introdurre il concetto di energia potenziale.

Penergia potenziale corpi in un campo gravitazionale(energia potenziale di un corpo sollevato da terra):

Ep = mgh

È uguale al lavoro svolto dalla gravità quando si abbassa il corpo al livello zero.

Può essere introdotto anche il concetto di energia potenziale forza elastica. Questa forza ha anche la proprietà di essere conservatrice. Quando si allunga (o si comprime) una molla, possiamo farlo in vari modi.

Puoi semplicemente estendere la molla di un valore x, oppure estenderla prima di 2x, quindi ridurre l'estensione al valore x, ecc. In tutti questi casi, la forza elastica fa lo stesso lavoro, che dipende solo dall'estensione x della molla nello stato finale, se la molla inizialmente era indeformata. Questo lavoro è uguale al lavoro della forza esterna A, preso con il segno opposto:

dove k è la rigidezza della molla.

Una molla estesa (o compressa) può mettere in movimento un corpo ad essa attaccato, cioè impartire energia cinetica a questo corpo. Di conseguenza, una tale molla ha una riserva di energia. L'energia potenziale di una molla (o di qualsiasi corpo elasticamente deformato) è la quantità

Energia potenziale di un corpo elasticamente deformato è uguale al lavoro compiuto dalla forza elastica durante la transizione da un dato stato a uno stato con deformazione nulla.

Se nello stato iniziale la molla era già deformata e il suo allungamento era uguale a x1, quando si passa a un nuovo stato con allungamento x2, la forza elastica farà un lavoro pari alla variazione di energia potenziale, presa con il segno opposto:

L'energia potenziale durante la deformazione elastica è l'energia di interazione delle singole parti del corpo tra loro mediante forze elastiche.

Se i corpi che compongono sistema meccanico chiuso, interagiscono tra loro solo le forze di gravità ed elasticità, allora il lavoro di queste forze è pari alla variazione dell'energia potenziale dei corpi, presa con il segno opposto:

LA = –(Ep2 – Ep1).

Secondo il teorema dell’energia cinetica, questo lavoro è uguale alla variazione dell’energia cinetica dei corpi:

Pertanto Ek2 – Ek1 = –(Ep2 – Ep1) ovvero Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.

La somma dell'energia cinetica e potenziale dei corpi che compongono un sistema chiuso e interagiscono tra loro mediante forze gravitazionali ed elastiche rimane invariata.

Questa affermazione esprime legge di conservazione dell’energia nei processi meccanici. È una conseguenza delle leggi di Newton.

Si chiama la somma E = Ek + Ep energia meccanica totale.

L'energia meccanica totale di un sistema chiuso di corpi che interagiscono tra loro solo mediante forze conservatrici non cambia con alcun movimento di questi corpi. Esistono solo trasformazioni reciproche dell'energia potenziale dei corpi nella loro energia cinetica e viceversa, o trasferimento di energia da un corpo all'altro.

E = Ek + EP = cost

La legge di conservazione dell'energia meccanica è soddisfatta solo quando i corpi di un sistema chiuso interagiscono tra loro mediante forze conservative, cioè forze per le quali può essere introdotto il concetto di energia potenziale.

Nelle condizioni reali sui corpi in movimento agiscono quasi sempre, oltre alle forze gravitazionali, alle forze elastiche e ad altre forze conservative, anche forze di attrito o forze di resistenza ambientale.

La forza di attrito non è conservativa. Il lavoro compiuto dalla forza di attrito dipende dalla lunghezza del percorso.

Se tra i corpi che compongono un sistema chiuso agiscono forze di attrito, l’energia meccanica non si conserva. Parte dell'energia meccanica viene convertita in energia interna dei corpi (riscaldamento).

1. Energia corporea– una grandezza fisica indicante il lavoro che può essere svolto dall'organismo interessato (per un tempo di osservazione qualsiasi, anche illimitato). Un corpo che svolge un lavoro positivo perde parte della sua energia. Se viene svolto un lavoro positivo sul corpo, l’energia del corpo aumenta. Per il lavoro negativo è il contrario.

  • L'energia è una quantità fisica che caratterizza la capacità di un corpo o di un sistema di corpi interagenti di compiere lavoro.
  • Unità SI di energia 1 Joule(J).

2. Energia cinetica è detta energia dei corpi in movimento. Il movimento di un corpo va inteso non solo come movimento nello spazio, ma anche come rotazione del corpo. Maggiore è la massa del corpo e la velocità del suo movimento (movimento nello spazio e/o rotazione), maggiore è l'energia cinetica. L'energia cinetica dipende dal corpo in relazione al quale viene misurata la velocità del corpo in questione.

  • Energia cinetica E k massa corporea M, muovendosi a velocità v, è determinato dalla formula E k = mv 2 /2

3. Energia potenziale chiamata l'energia dei corpi o delle parti del corpo interagenti. Viene fatta una distinzione tra l'energia potenziale dei corpi sotto l'influenza della gravità, della forza elastica e della forza di Archimede. Qualsiasi energia potenziale dipende dalla forza dell'interazione e dalla distanza tra i corpi interagenti (o parti del corpo). L'energia potenziale viene misurata dal livello zero condizionale.

  • Ad esempio, un carico sollevato sopra la superficie terrestre e una molla compressa hanno energia potenziale.
  • Energia potenziale di un carico sollevato Ep = mgh .
  • L'energia cinetica può essere convertita in energia potenziale e viceversa.

4. Energia meccanica vengono chiamati i corpi la somma delle sue energie cinetica e potenziale . Pertanto, l'energia meccanica di qualsiasi corpo dipende dalla scelta del corpo in relazione al quale viene misurata la velocità del corpo in questione, nonché dalla scelta dei livelli zero condizionali per tutti i tipi di energie potenziali a disposizione del corpo.

  • L'energia meccanica caratterizza la capacità di un corpo o di un sistema di corpi di compiere lavoro a causa di un cambiamento nella velocità del corpo o nella posizione relativa dei corpi interagenti.

5. Energia interna Questa è l'energia di un corpo grazie alla quale è possibile eseguire il lavoro meccanico senza causare una diminuzione dell'energia meccanica di questo corpo. L'energia interna non dipende dall'energia meccanica del corpo e dipende dalla struttura del corpo e dalle sue condizioni.

6. Legge di conservazione e trasformazione dell'energia afferma che l'energia non appare da nessuna parte e non scompare da nessuna parte; passa soltanto da una forma all'altra o da un corpo all'altro.

  • Legge di conservazione dell'energia meccanica: se tra i corpi del sistema agiscono solo forze gravitazionali ed elastiche, allora la somma dell'energia cinetica e potenziale rimane invariata, cioè l'energia meccanica si conserva.

Tavolo "Energia meccanica. Legge di conservazione dell'energia".

schema
Legge di conservazione dell'energia. Livello avanzato«

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