机械能守恒如何列示 机械能守恒的表达式以及条件
怎么运用机械能守恒?
机械能要守恒,要看你所考虑的系统是否受到外力作用,如果不受外力则这个系统满足机械能守恒,否则不满足。如:考虑两个用弹簧所连接的小球从一个劈的顶端滑落,劈与地面没摩擦,球与劈有摩擦。若考虑两小球与弹簧构成的系统,因为受到外界劈给的摩擦所以不满足机械能守恒,若考虑两小球与弹簧和劈组成的系统,不受外力,满足机械能守恒。(注意重力即地球给的力不算作外力,但计算时应考虑重力势能)
机械能守恒如何列示 机械能守恒的表达式以及条件
机械能守恒如何列示 机械能守恒的表达式以及条件
机械能守恒如何列示 机械能守恒的表达式以及条件
重力势能:Ep=MgH
重力势能变化量:△Ep=Ep2-Ep1=-W=-MgH
机械能守恒:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
2.Ek2-Ek1=Ep1-Ep2
功能关系:W(非保守力做功)=△E(机械能变化量)
只有在重力(或弹簧弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒的条件:
(1)对某一物体若只受重力作用,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(2)对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(3)若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
(4)若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
表达式
重力势能为
Ep=mgh
弹性势能为
EP=1/2kx^2(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的劲度系数。在单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)
动能为
Ek=1/2mv^2
所以机械能守恒的表达式为
1/2m(v1)^2+mgh1+1/2k(x1)^2=1/2m(v2)^2+mgh2+1/2k(x2)^2
机械能不守恒可以试用
能量守恒
或者动能定理
动量守恒都可以动量定理:Ft=mv
适用于恒力作用于某物体上
动能定理:得儿它Ek=1/2(mv1^2)-1/2(mv2^2)
只要知道初末状态基本都适用
动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2
适用于没有外力对物体做功
机械能守恒定律:mgh=1/2(mv^2)
适用于只受重力作用的物体
机械能守恒的公式有哪些
你好!mgh=1/2m(v')^2-1/2m(v)^2(意思为只有重力做功=动能改变量)mgh指的是合力,mgh也可以变为f合s,理解为合力做功=动能改变量,希望能帮到你
在只有重力和弹力做功条件下,机械能守恒。
在除重力和弹力以外的力做功,机械能改变量为该力所做功值(正功增加,负功减少。)
机械能守恒的典型例子
机械能守恒的典型例子有以下几种:
动能和势能的总和称为机械能。初中常见的机械能守恒的例子:铁球从高处落下在这个过程中动能转化为势能;上游的水位流到下游利用水力发电它的过程也是动能转化为势能;
闹钟上的单摆在来回的摆动过程中,也是不断地将动能转化为势能;小孩在荡秋千的过程中也是动能和势能相互转化的过程。以上过程都是动能与势能的相互转化,但机械能的总量保持不变。
机械能守恒的条件不计摩擦力。例1:人造地球绕地飞行中,可视为f=0,机械能守恒。
例2:物体从光滑的斜面(理想状态)自由滑下过程中,机械能守恒。
机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。
(3)其他力做功,但做功的代数和为零。
机械能守恒举例
很简单,想象一下一重物自高处自由下坠,加速度为g,它的重力势能转化为动能,机械能守恒,类似也可理解该题之所以正确的原因。只要动能的增量等于物体势能的减少量,就能保证守恒的成立。强调一点,机械能中的势能其实是系统才具备的,单个物体无所谓势能,通常做自由落体运动的物体,之所以认为其机械能守恒,势能其实是针对地球与物体这一系统而言,物体动能转化为系统势能,严格说,物体动能中的速度也是相对地球而言的。总言之,想一光滑斜面,物体加速度如题,其动能将全转化为势能,故机械能守恒算得上成立。
补充:兄台,如果你题中提出的机械能是对于系统而言(题目应该有此隐含意思),则可再给你举一堆简例.如:一竖直弹簧固定于水平地面,一物体作自由落体,当物体与弹簧接触并被反弹,整个过程中必有加速度如题情况,此时整个系统机械能守恒,物体的动能变化量转化为弹簧弹性势能变化量.
物理机械能守恒方程式应该怎么列?
解:在整个过程中,选与F1方向为正方向。
由动能定理有:F1S+(-F2)(-S)=(1/2)mv^2=24J (1)
(其中,s表示位移,F1和F2作用的位移大小相等,方向相反。)
在由动量定理有:F1t-F2t=m(-v) (2)
(t表示力的作用时间)
由于是恒力,不妨设,F1=ma1,F2=ma2,带入上式(1)、(2),
得:ma1s+ma2s=(1/2)mv^2
ma1t-ma2t=-mv
解得:a2=3a1 (3)
即,F2=3F1 F2做的功=3F1做的功
得:W2=18J,W1=6J
别把F1,F2看错了!