Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

[pic] (16)

((i,(j(,k –единичные векторы координатных осей). Вектор, определяемый выражением (16), называется градиентом скаляра П.
Потенциальная энергия тела массой m, поднятого на высоту h над поверхностью
Земли, равна

П=mgh

(17)

где высота h отсчитывается от нулевого уровня, для которого П0=0, g
–ускорение свободного падения.

1.4. Закон сохранения механической энергии

Полная механическая энергия системы –энергия механического движения и взаимодействия:

E=T+П

(18)

т.е. равна сумме кинетической и потенциальной энергией.

З-н сохранения энергии – результат обобщения многих экспериментальных данных.Идея этого з-на принадлежит М.В. Ломоносову, изложившему з-н сохранения материи и движения, а количесивенная формулировка з-на сохранения энергии дана намецким врачом Ю.Майером и немецким естествоиспытателем Г.Гельмгольцем.

Для системы материальных точек, на которые кроме внутренних сил взаимодействия действуют внешние силы, можно показать, что работа внешних неконсервативных сил, действующих на систему, равна изменению полной механической энергии системы, т.е.

d(T+П)=dA (19)

При переходе системы из одного состояния 1 в какое-либо состояние 2

[pic]
(20) т.е. изменение полной механической системы при переходе из одного состояния в другое равно работе, совершенной при этом внешними неконсервативными силами. Если внешние неконсервативные силы отсутствуют, то из (13) следует, что

d(T+П)=0
(21)

откуда

T+П=E=const
(22)

т.е. полная механическая энергия системы тел сохраняется постоянной.
Выражение (22) представляет собой закон сохранения полной механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т.е. не изменяется со временем.

Механические системы На тела которых действуют только консервативные силы (внутренние и внешние), называют консервативными системами. З-н сохранения механической энергии можно сформулировать так : в консервативных системах полная механическая энергия сохраняется.

З-н сохранения механической энергии связан с однородностью времени.
Однородность времени проявляется в том, что физические з-ны инвариантны относительно выбора начала отсчета времени. Например при свободном падении тела в поле сил тяжести его скорость и пройденный путь зависят лишь от начальной скорости и продолжительности свободного падения тела и не зависят от того, когда тело начало падать.

Существует еще один вид систем – диссипативные системы, в которых механическая энергия постепенно уменьшается за счет преобразования в другие
(немеханические) формы энергии. Этот процесс получил название диссипации
(или рассеяния) энергии. Строго говоря все системы в природе являются диссипативными.

В консервативных сиcтемах полная механическая энергия остается постоянной. Могут
Происходить лишь превращения кинетической энергии в потенциальную энергию и обратно в эквивалентных количествах так, что полная энергия остается неизменной. Этот з-н есть просто з-н количественного сохранения энергии, а з-н сохранения и превращения энергии, выражающий и качественную сторону взаимного превращения различных форм движения друг в друга. З-н сохранения и превращения энергии – фундаментальный з-н природы, он справедлив как для систем макроскопических тел, так и для систем микротел.

В системе, в которой действуют также неконсервативные силы , например силы трения, полная механическая энергия системы не сохраняется.
Следовательно, в этих случаях з-н сохранения механической энергии несправедлив. Однако при “исчезновении” механической энергии всегда возникает эквивалентное количество энергии другого вида. Таким образом, энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой. В этом и заключается физическая сущность з-на сохранения и превращения энергии – сущность неуничтожимости материи и ее движения.

2. Экспериментальная часть

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: bestreferat, сочинение.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата