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机械能守恒定律3种表达式(机械能量守恒定律公式汇总)

机械能守恒定律3种表达式(机械能量守恒定律公式汇总)

机械能守恒定律的概念是在只有重力或弹力做功(或不受其他外力影响)的物体系统中。物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转化,但机械能的总能量不变。这个定律叫做机械能守恒定律。

机械能守恒定律是动力学中的基本定律,也就是任何物体系统。如果没有外力做功,系统中只有保守力(见势能)做功,则系统的机械能(动能和势能之和)不变。对外功为零,表示没有机械功从外部输入;只有保守力做功,即只有动能和势能转化,没有机械能转化为其他能量。满足这两个条件的机械能守恒定律适用于所有惯性参考系。这个定律的简化表述是:当一个粒子(或粒子系统)在势场中运动时,其动能和势能之和不变;或者说物体在引力场中运动时,动能和势能之和是常数。这种说法暗示了产生力场的物体(如地球)的动能变化可以忽略不计。这只能在一些特殊的惯性参考系中成立,比如地球参考系。如图,如果不考虑所有阻力和能量损失,滚摆只受重力作用。在这种理想情况下,重力的势能和动能会相互转化,但机械能不会改变,滚摆会不断上下运动。

机械能守恒条件是系统中只有弹力或重力做的功。【即忽略摩擦引起的能量损失,所以机械能守恒也是一个理想化的物理模型】,而且是系统中的机械能守恒。一般在做题的时候机械能是不守恒的,但是可以用能量守恒,比如弥补损失的能量。

从函数关系式中的WF外功=E机可知,机械能守恒的更一般的条件应该是系统外的力所做的功为零。

当系统不受外力或做功的外力之和为零时,系统的总动量不变,称为动量守恒定律。

机械能只有在动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转化时才守恒。

机械能守恒定律的三种表述1。从能量守恒的角度,选择一个平面作为零势能面,系统终态的机械能等于初态的机械能。

2.从能量转换的角度,当系统的动能和势能相互转换时,如果系统势能的减少等于系统动能的增加,则系统机械能守恒。

3.从能量传递的角度来看,系统中有一个、两个或更多的物体。如果A的机械能减少等于机械能增加,则系统的机械能守恒。

以上三种表达各有特点。在不同的情况下,我们应该选择适当的表达方式并灵活使用,不要不要拘泥于任何一个,这样解决问题才能变得简单快捷。

典型例题分析例题1如图所示,质量为M的球A、B、C用两条长度为L的轻绳连接起来,放在一个高度为H的光滑水平面上,球L H和A刚好越过桌子边缘。如果球A和球B不。t接连落地后反弹,求球刚离开桌边时的速度C。

解析:思路一:以地面为零势能面,

设球A落地的速度为v1。从球A的运动开始到落地,由球A、B和C组成的系统的机械能守恒,如下:

设球B落地的速度为%。从那时起

这个提法是从势能和动能转化的角度,思路也很清晰。需要注意的是,势能的降低或动能的增加是系统性的,而不是某个物体的。

机械能守恒定律公式总结功:W=fs cos是力与位移的夹角。

重力功:GW=mg h h是物体初始位置和最终位置的高度差。

重力势能:pE=mghh是物体重心相对于零势面的高度。

重力做功与重力势能变化的关系:GW=-pE表示重力做功与重力势能变化方向相反。

弹性势能:l是弹簧的形变。

弹性功与弹性势能的关系:FW=-pE,即弹性功与弹性势能相反。

动能定理:即外力做的功等于动能的变化。

外力做功有两种解法:1)先求外力F,再求F S COS。

2)求各分量求和前所做的功,W1 W2 W3。

机械能守恒定律:条件:只有重力和弹性做功。

公式:开始时的E=结束时的E,即初始总机械能等于最终机械能。

变形公式: ek=- EP,即动能的变化与势能的变化相反。

如果是A和B系统的机械能守恒:

1)开始时的总机械能等于结束时的总机械能。

2)即总动能的变化与总势能的变化相反。

3)即A的总机械能变化与b相反。

能量守恒定律:E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E=E

机械能的变化:

1)W=E机,即系统中除重力和弹性之外的其他力所做的功是机械能的变化(即其他力给予原系统能量或消耗原系统能量)

2)摩擦力做功对机械能影响:即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量(内能),即机械能的损失。

标签:机械系统势能


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