Механическая энергия
Стр. 201
Вопросы после параграфа
Энергия – это физическая величина, которой обладают тела, способные совершить работу.
Добавить текст Вернуть оригиналЭнергия измеряется в джоулях (Дж).
Энергия бывает потенциальной и кинетической. Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Потенциальная энергия – это энергия, которой обладают тела вследствие взаимодействия между собой или тело вследствие взаимодействия его частей друг с другом.
Добавить текст Вернуть оригиналПримеры тел, обладающих кинетической энергией: движущийся автомобиль, идущий человек, летящий шарик; поезд, едущий по рельсам.
Добавить текст Вернуть оригиналЧтобы уменьшить кинетическую энергию до нуля, нужно снизить скорость тела до нуля, то есть остановить его.
Добавить текст Вернуть оригиналПотенциальной энергией обладают тела, поднятые над землей. Потенциальной энергией обладает всякое упруго деформированное тело.
Добавить текст Вернуть оригиналПотенциальная энергия зависит от взаимного положения тел или частей тела, потому что потенциальная энергия зависит от высоты, на которую поднято тело.
Добавить текст Вернуть оригиналЧтобы экспериментально доказать, что тело, поднятое над землей, обладает потенциальной энергией, нужно тело поднять над землей и отпустить, падая, оно сможет совершить работу, например передвинуть другое тело. Чем выше над землей поднято тело, тем большую работу оно может совершить. Потенциальная энергия тела, находящегося над землей на какой-то высоте, равна работе силы тяжести, совершаемой при падении тела на землю.
Добавить текст Вернуть оригиналПотенциальная энергия не изменяется при движении тела по горизонтали, потому что потенциальная энергия зависит от высоты, на которую поднято тело, то есть от вертикальной составляющей.
Добавить текст Вернуть оригиналМеханическая энергия тела – это сумма кинетической и потенциальной энергии тела (системы тел).
Добавить текст Вернуть оригиналОбсуди с товарищем
Потенциальная энергия тела зависит от массы этого тела и высоты, на которую это тело было поднято.
Добавить текст Вернуть оригиналЕп = mgh, m = ρgV. Если кусок мрамора и кусок свинца находятся на одной высоте и обладают одинаковым объемом, то разница в потенциальной энергии будет зависеть от плотности этих тел. Так как плотность свинца (ρ = 11300 кг/м3) больше плотности мрамора (ρ = 2700 кг/м3), то и потенциальная энергия свинца будет больше потенциальной энергии мрамора.
Добавить текст Вернуть оригиналУпражнение 38
Дано: m1 = m m2 = 2m \(\nu\) = \(\nu\)1 =\(\text{\ ν}\)2 |
Решение: Ек1 = \(\frac{\ m\nu^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналЕк2 = \(\frac{\ 2m\nu^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналЕк1/Ек2 = \(\frac{\ m\nu^{2}\text{\ \ }}{2m\nu^{2}}\) = \(\frac{\ 1\ \text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналКинетическая энергия первого тела в два раза больше кинетической энергии второго тела, она прямо пропорциональна массе тела. Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Ек1/Ек2 = \(\frac{\ 1\ \text{\ \ }}{2}\) . Добавить текст Вернуть оригинал |
---|---|
Ек1/Ек2 – ? |
Дано: m1 = m2 = m \(\nu\)1 = 2\(\nu\) \(\nu\)2 = \(\nu\) |
Решение: Ек1 = \(\frac{\ m{(2\nu)}^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналЕк2 = \(\frac{\ m\nu^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналЕк1/Ек2 = \(\frac{\ m{(2\nu)}^{2}\text{\ \ }}{m\nu^{2}}\) = 4 Добавить текст Вернуть оригиналКинетическая энергия первого тела в четыре раза больше кинетической энергии второго тела. Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Ек1/Ек2 = 4. |
---|---|
Ек1/Ек2 – ? |
Дано: m = 0,5 кг \(\nu\) = 72 км/ч |
СИ 20 м/с |
Решение: Ек = \(\frac{\ m\nu^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригиналЕк = \(\frac{\ 0,5 \times 20^{2}\text{\ \ }}{2}\) = 100 (Дж) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Ек = 100 Дж. |
---|---|---|
Ек – ? |
Дано: m = 50 кг Ек = 1,6 кДж |
СИ 1600 Дж |
Решение: Ек = \(\frac{\ m\nu^{2}\text{\ \ }}{2}\) Добавить текст Вернуть оригинал\(\nu\) = \(\sqrt{\frac{\ 2Ек\ \ }{m}}\) Добавить текст Вернуть оригинал\(\nu\) = \(\sqrt{\frac{\ 2\ \times 1600\ \ }{50}}\) = 64 (м/с) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: \(\nu\) = 64 м/с. |
---|---|---|
\(\nu\) – ? |
Дано: ΔЕк = 50 Дж |
Решение: А = Ек2 – Ек1 = ΔЕк = 50 (Дж) Ответ: А = 50 Дж. |
---|---|
А – ? |
Дано: m1 = m m2 = 2m h1 = 2h h2 = h |
Решение: Еп1 = 2mgh Еп2 = 2mgh Еп1/Еп2 = \(\frac{\ 2mgh\ \ }{2mgh}\) = 1 Добавить текст Вернуть оригиналЭто значит, что потенциальные энергии равны. Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Еп1/Еп2 = 1. |
---|---|
Еп1/Еп2 – ? |
Дано: m = 10 кг h = 6 м g = 9,8 \(\frac{м}{с^{2}}\) |
Решение: Еп = mgh Еп = 10 × 9,8 × 6 = 588 (Дж) Ответ: Еп = 588 Дж. |
---|---|
Еп – ? |
Задание 40
Масса тела m = 60 кг; Еп = mgh.
Потенциальная энергия тела на первом этаже: h = 2,7 м; Еп1 = 60 × 9,8 × 2,7 = 1587,6 Дж.
Добавить текст Вернуть оригиналПотенциальная энергия тела на пятом этаже: h = 13,5 м; Еп2 = 60 × 9,8 × 13,5 = 7938 Дж.
Добавить текст Вернуть оригиналΔЕп = Еп2 – Еп1 = 7938 – 1587,6 = 6350,4 Дж
Добавить текст Вернуть оригиналИзменение потенциальной энергии моего тела при подъеме с первого этажа на второй составляет 6350,4 Дж.
Добавить текст Вернуть оригинал