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!