Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

 

 

 

 

Глава 1. Законы механики

 

§ 23. Закон сохранения механической энергии

    Какую систему тел называют замкнутой?

    Какие силы называют консервативными?

1. Рассмотрим свободное падение тела с некоторой высоты h относительно поверхности Земли (рис. 77). В точке А тело неподвижно, поэтому оно обладает только потенциальной энергией. В точке В на высоте h1 тело обладает и потенциальной энергией, и кинетической энергией, поскольку тело в этой точке имеет некоторую скорость υ1. В момент касания поверхности Земли потенциальная энергия тела равна нулю, оно обладает только кинетической энергией.

    Рис. 77

Таким образом, во время падения тела его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая увеличивается.

Полной механической энергией Е называют сумму потенциальной и кинетической энергии тела.

    E = Eп + Eк.

2. Покажем, что полная механическая энергия системы тел сохраняется. Рассмотрим ещё раз падение тела на поверхность Земли из точки А в точку С (см. рис. 77). Будем считать, что тело и Земля представляют собой замкнутую систему тел, в которой действуют только консервативные силы, в данном случае сила тяжести.

В точке А полная механическая энергия тела равна его потенциальной энергии

    Е = Еп = mgh.

В точке В полная механическая энергия тела равна

    Е = Eп1 + Eк1.

Тогда

    механическая энергия

Скорость тела υ1 найдём, используя кинематическое уравнение. Поскольку перемещение тела из точки А в точку В равно

Подставив это выражение в формулу полной механической энергии, получим

    Е = mgh1 + mg(h - h1) = mgh.

Таким образом, в точке В

    Е = mgh.

В момент касания поверхности Земли (точка С) тело обладает только кинетической энергией, следовательно, его полная механическая энергия

    полная механическая энергия

Продолжение >>>

 

 

Рейтинг@Mail.ru