Transcript Document

ТВОРЧЕСКАЯ РАБОТА УЧЕНИКА 10-А КЛАССА ДОНЕЦКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ЛИЦЕЯ НИКИТИНА ИГОРЯ

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ. УМЕНЬШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛ ТРЕНИЯ.

v = 0

h 1 h 2 h 2 h 1

v

Автор: Никитин Игорь

a

v

0 =0

F

v

a=(

v

-

v

0

)/t=

v

S

A=F∙S∙cosα=maS; /t;

}

S=

v

0

t+at

2

/2=at

2

/2; A=m

v

2

/2 A=E

k

;

Энергия движения E k =mv 2 /2

h h

0

F

тяж α=0

=0 S F

тяж

=mg; S=h; A=F∙S∙cosα=mgh; A=E

p Энергия взаимодействия

E

p

=mgh E

p

=(1/2)∙k∆x

2

h

Это работа, которую совершит тело, при переходе из данного состояния в нулевое

Дж Дж

Это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния в данное

h

0

=0

Если система тел может совершить работу, то мы говорим, что она обладает энергией h 0

В замкнутой системе тел положительная работа внутренних сил увеличивает кинетическую энергию и уменьшает потенциальную.

h

Рассмотрим систему тело – Земля

v = 0 v

E k

= 0

E n

= 0

при падении тела сила тяжести совершает положительную работу, поэтому кинетическая энергия тела должна увеличиваться, а потенциальная, наоборот, уменьшаться.

А= – ∆E n ∆Е k А= ∆E = – ∆E n к => ∆Е k + ∆E n = 0

т.е. энергия остается постоянной

∆Е k + ∆E n = Е –

полная механическая энергия системы В замкнутой системе полная механическая энергия сохраняется

mv 1 2

2

+ mgh 1 = mv 2 2

2

+ mgh 2

• •

Роль сил трения

А тр

всегда отрицательна, это приводит к уменьшению кинетической энергии;

А тр

зависит от формы траектории , не определяется лишь начальным и конечным положением тела, поэтому не приводит к увеличению Е

п

В системе тел, где действуют силы трения, полная механическая энергия уменьшается

А тр = ∆E mv 2 2

2

+ mgh 2 2

( )

2

= А тр

v F тр

С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч с высоты 5 м, чтобы он подпрыгнул на максимальную высоту 25 м? Удар считать абсолютно упругим.

E n2 E к = 0

v = 0

Дано:

h 1 h 2 v

= 5 м = 25 м – ?

Решение:

Е k1 + E n1 = Е п2 ; mv 2 + mgh 1 = mgh 2 ;

2

v 2

2

+ gh 1 = gh 2 ; v =

2 g (h 2 - h 1 ) = 20 м/с ;

Ответ : 20 м/с

E n1 E к1 h 1

v

h 2

Тело брошено со скоростью 30 м/с под углом к горизонту. Определите его скорость на высоте 25 м.

Дано:

h v 1

= 25 м

=

30 м/с

v 2

– ?

Решение:

Е k1 = E к2 mv

2

1 2 = + Е п2 ; mv 2 2

2

+ mgh ; v 1 2

2

= v 2

2

2 + gh ; E к1 v 1 v 2 =

v 1 2 - 2 g h = 20 м/с ; E к2 v 2 E п2 h

Ответ : 20 м/с

Санки начинают движение из состояния покоя с обледенелой горки высотой 40 м. На какой высоте их скорость составит 20 м/с? Трением пренебречь.

v = 0

Дано: Решение:

h 1

= 40 м

v =

20 м/с

h 2

– ?

Е п 1 = E к + Е п 2 ; mgh 1 = mv 2

2

gh 1 = v 2

2

+ mgh 2 + gh 2 h 2 v 2

2g

h 1 h 2

v

Ответ : 20 м

• С какой начальной скоростью надо бросить вверх тело с высоты 100 м, чтобы при ударе о землю его скорость была равна 45 м/с?

v 1

Дано: Решение:

h v 2

= 100 м

=

45 м/с

v 1

– ?

Е к1 + E n1 mv

2

1 2 = Е к2 ; + mgh = mv 2 2

2

h

v 2

v 1 2

2 2

2 1 v 1 =

v 2 - 2 g h = 5 м/с ;

Ответ : 5 м/с

Определите потенциальную энергию орла массой 10 кг относительно нулевого уровня и вертолета массой 5т относительно гнезда орла.

300 250 Y, м 0

Три тела массами m скорости

v

1 ,

v

2 и выражение для кинетической энергии системы трех тел

v

3 1 , m 2 и m 3 . Запишите имеют

m

1

v

1

v

2

m

2

E k m

3 

v

3

m

1  1 2 2 

m

2  2 2 2 

m

3  3 2 2

E

p1

-E

p2

=E

k2

-E

k1

; E

k1

+E

p1

=E

k2

+E

p2

;

E Тело падает с высоты H над поверхностью Земли. Постройте графики изменения потенциальной, кинетической и полной энергии в зависимости от высоты тела над Землей.

E p E k E

H

«5» «4» «3»

F тр

N

F тяж

F

б в б г б

Спасибо за внимание!