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機(jī)械能守恒的條件

時(shí)間:2024-02-26 15:06閱讀數(shù):387

機(jī)械能守恒是指在只有在重力(或彈簧的彈力)做功的情形下,物體的重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但總機(jī)械能保持不變。物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為物體的機(jī)械能,勢(shì)能可以是引力勢(shì)能、彈性勢(shì)能等。

機(jī)械能守恒的條件

(1)只受重力作用,例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能守恒。

(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或彈力做功。例如物體沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物體的機(jī)械能守恒。

(3)其他力做功,但做功的代數(shù)和為零。

判定機(jī)械能守恒的方法

(1)條件分析法:應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析。分析物體或系統(tǒng)的受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力(或彈力)做功,沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

(2)能量轉(zhuǎn)化分析法:從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析:若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如內(nèi)能),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

(3)增減情況分析法:直接從機(jī)械能的各種形式的能量的增減情況進(jìn)行分析。若系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能均增加或均減少,則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒;若系統(tǒng)的動(dòng)能不變,而勢(shì)能發(fā)生了變化,或系統(tǒng)的勢(shì)能不變,而動(dòng)能發(fā)生了變化,則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒;若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的機(jī)械能均增加或均減少,則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。

(4)對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等,除非題目特別說明,否則機(jī)械能必定不守恒。

什么是機(jī)械能

機(jī)械能:是動(dòng)能與勢(shì)能的總和,這里的勢(shì)能分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。我們把動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

機(jī)械能守恒的表達(dá)式

機(jī)械能守恒定律的基本表達(dá)式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,其中Ek1和Ep1分別表示初始狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能,Ek2和Ep2表示末態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能。這個(gè)表達(dá)式表示了在一個(gè)物體系統(tǒng)中,初始狀態(tài)的機(jī)械能等于末態(tài)的機(jī)械能。此外,還有其他推導(dǎo)出來的表達(dá)式,比如ΔE1=ΔE2,表示增加的機(jī)械能等于減少的機(jī)械能。

機(jī)械能守恒是什么意思

1、機(jī)械能包含動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能三種,如果物體具有的這三種能量總和保持恒定,就稱之為機(jī)械能守恒。

2、機(jī)械能守恒的條件是只有重力在做功,或者除重力以外其他力做的總共和為零。

3、要與動(dòng)能守恒相區(qū)分,動(dòng)能守恒條件是物體所受合外力做功為零。