Максимальная кинСтичСская энСргия Π³Ρ€ΡƒΠ·Π°: Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ 1

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия — внутрСнняя энСргия двиТущСгося Ρ‚Π΅Π»Π°, обусловлСнная Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (массой) ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Она Ρ€Π°Π²Π½Π° энСргии, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ этого Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎ нуля.

НапримСр, двиТущийся Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ. Для остановки Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ трСния Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ·Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄ΠΎΠΊ ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ·Π½Ρ‹Π΅ диски колСс ΠΈ шин ΠΎΠ± Π°ΡΡ„Π°Π»ΡŒΡ‚.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ 1

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² дТоулях ($1 Π”ΠΆ = Н \cdot ΠΌ$).

Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… физичСских систСмах происходят цикличСскиС прСобразования ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ (запасСнной) энСргии Π² ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ систСмы Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ маятниками. НапримСр, для Π³Ρ€ΡƒΠ·Π°, подвСшСнного Π½Π° Π½ΠΈΡ‚ΠΈ, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия максимальна, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π΅Π½ Π½Π° ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΎΡ‚ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΠΈ. МгновСнная ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π° Π² этот ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½ΡƒΠ»ΡŽ Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΈ кинСтичСская энСргия. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ двиТСния Π²Π½ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм силы тяТСсти, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π° нарастаСт ΠΈ достигаСт максимума Π² Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ снова Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΏΠ°ΡΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ двиТСния Π²Π²Π΅Ρ€Ρ….

Π“ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π° Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΡƒ

ΠŸΡ€ΠΎΡ‰Π΅ всСго ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ кинСтичСской ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргий Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ маятника, Π³Π΄Π΅ дСйствуСт, Ссли ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ силой трСния, лишь сила упругости. Когда ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρƒ ΡΠΆΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚, энСргия запасаСтся. Когда ΠΎΡ‚ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ — ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия, сохранСнная Π² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, высвобоТдаСтся ΠΈ прСвращаСтся Π² ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ, разгоняя Π³Ρ€ΡƒΠ·. Когда ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π° достигаСт максимума, ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ, растягивая ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρƒ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, вновь запасая ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΈ сниТая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π₯арактСристики Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния зависят Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ½Π° Π½Π°ΠΌΠΎΡ‚Π°Π½Π°, Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΈ количСства Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ². ВсС эти Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ — коэффициСнтом упругости.

Максимальная кинСтичСская энСргия Π³Ρ€ΡƒΠ·Π°

Для простого ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ маятника ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π° Π² любой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ

$E = E_p + E_k = \frac{m \cdot v^2}{2} + \frac{k \cdot x^2}{2}$, Π³Π΄Π΅:

  • $E_p$ — ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия,
  • $E_k$ — кинСтичСская энСргия,
  • $m$ — масса,
  • $v$ — ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ,
  • $k$ — коэффициСнт упругости,
  • $x$ — ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ Π² Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚.

ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ

$(E_k)_{max} = \frac{m \cdot v_{max}^2}{2}$,

Π³Π΄Π΅ $v_{max}$ — максимальная ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π°. Однако ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π΅ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ слоТно. ΠŸΡ€ΠΎΡ‰Π΅, ΠΎΠΏΠΈΡ€Π°ΡΡΡŒ Π½Π° постоянство суммы кинСтичСской ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргий, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ (ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° кинСтичСская Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ). ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ справСдливо ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ:

$(E_k)_{max} = (E_p)_{max} = \frac{k \cdot x_{max}^2}{2}$,

Π³Π΄Π΅ $x_{max}$ — максимальноС ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ растяТСния ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹. Π•Π³ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ, Π° коэффициСнт упругости ΠΏΠΎΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Π² справочникС.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 1

ΠšΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ Π³Ρ€ΡƒΠ·, массой 0,5 ΠΊΠ³ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ ΠΊ двиТущСйся Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π΅. Π•Π΅ коэффициСнт упругости Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 2000 $\frac{Н}{ΠΌ}$. Каково Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹, Ссли Π΅Π³ΠΎ максимальная ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎ врСмя ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ составляСт 1 $\frac{ΠΌ}{с}$?

Из условий Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π³Ρ€ΡƒΠ·Π°:

$(E_k)_{max} = \frac{0,5 \cdot 1^2}{2} = 0,25 Π”ΠΆ$

Π’Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΠ² ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹, составим равСнство:

$0,25 = \frac{2000 \cdot x_{max}^2}{2} \implies x_{max} = \sqrt{\frac{2 \cdot 0,25}{2000}} \approx 0,016 ΠΌ$.

ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚: $\approx 1,6 ΠΌΠΌ$.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия | ВсС Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹

Β  Β  \[ \]

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия β€” скалярная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΒ­Π½Π°, равная ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π΅ произвСдСния массы Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ скорости.

Β  Β  \[\LARGE W_k=\frac{m\upsilon ^2}{2}\]

Π§Ρ‚ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кинСтичСская энСргия Ρ‚Π΅Π»Π°, рассмотрим случай, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ массой m ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм постоянной силы (F=const) двиТСтся прямолинСйно равноускорСнно (Π°=const). ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ силы, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ модуля скорости этого Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚ v1 Π΄ΠΎ v2.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ-энСргия-Ρ‚Π΅Π»Π°

Как ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° постоянной силы Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅

Β  Β  \[A=FScos\alpha\]

. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² рассматриваСмом Π½Π°ΠΌΠΈ случаС Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы F ΠΈ пСрСмСщСния s ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ‚ΠΎ

Β  Β  \[cos\alpha =1\]

, ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Ρƒ нас получаСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° силы Ρ€Π°Π²Π½Π°

    \[А=Fs\]

. По Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π° Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ силу F=ma. Для прямолинСйного равноускорСнного двиТСния справСдлива Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°:

Β  Β  \[\large \upsilon _2^2=\upsilon _1^2+2aS\]

Из это Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ ΠΌΡ‹ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°:

Β  Β  \[\large S=\frac{\upsilon _2^2-\upsilon _1^2}{2a}\]

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ значСния F ΠΈ S Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ:

Β  Β  \[\large A=\frac{m\upsilon ^2}{2}-\frac{m\upsilon _1^2}{2}\]

Из послСднСй Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° силы, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ скорости этого Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° разности Π΄Π²ΡƒΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹

Β  Β  \[\frac{m\upsilon ^2}{2}\]

. А мСханичСская Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° это ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ€Π° измСнСния энСргии. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ стоит Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²ΡƒΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ энСргии Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π­Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°

Β  Β  \[\frac{m\upsilon ^2}{2}\]

прСдставляСт собой ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΠΎΠ±ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π­Ρ‚Ρƒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ кинСтичСской. Она обозначаСтся WΠΊ.

Β  Β  \[\large W_k=\frac{m\upsilon ^2}{2} \]

Если Π²Π·ΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π°ΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Ρƒ нас получится

Β  Β  \[\large A=W_{k2}-W_{k1}=\Delta  W_k\]

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π°, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΠ°Ρ силой ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ скорости Ρ‚Π΅Π»Π°, Ρ€Π°Π²Π½Π° измСнСнию кинСтичСской энСргии этого Ρ‚Π΅Π»Π°

Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ :

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия :

Β  Β  \[\large W_p=mgh \]

Π’ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ ΠΌΡ‹ использовали :

Β  Β  \[W_k\]

β€” ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия

m β€” Масса Ρ‚Π΅Π»Π°

Β  Β  \[ \upsilon\]

β€” Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ двиТСния Ρ‚Π΅Π»Π°

Β  Β  \[ \upsilon_1\]

β€” ΠΠ°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π°

Β  Β  \[ \upsilon_2\]

β€” ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Π°Ρ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π°

A β€” Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ‚Π΅Π»Π°

a β€” УскорСниС Ρ‚Π΅Π»Π°

F β€” Π‘ΠΈΠ»Π°, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ

S β€” ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° кинСтичСской энСргии Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° кинСтичСской энСргии

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, которая ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ скорости, Π΄ΠΎ скорости, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° – ΠΌΠ΅Ρ€Π° мСханичСского двиТСния Ρ‚Π΅Π»Π°. Она зависит ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ скорости Ρ‚Π΅Π».

Π’ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ обозначСния кинСтичСской энСргии: Ek,Wk,T.

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ производят Π½Π°Π΄ Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ (A’) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ²ΡΠ·Π°Ρ‚ΡŒ с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСской энСргии:

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π°:

Π³Π΄Π΅ m – масса ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, p – ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, v – ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΅Π΅ двиТСния. ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия являСтся скалярной физичСской Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ.

Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ нСльзя ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ Π·Π° ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия рассчитываСтся ΠΊΠ°ΠΊ сумма кинСтичСских энСргий всСх ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ исслСдуСмоС Ρ‚Π΅Π»ΠΎ:

Π³Π΄Π΅ dm – элСмСнтарный участок Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ, dV – объСм Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнтарного участка Ρ‚Π΅Π»Π°, v – ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСмСщСния рассматриваСмого элСмСнта, — ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ участка, m–масса всСго рассматриваСмого Ρ‚Π΅Π»Π°, V – объСм Ρ‚Π΅Π»Π°.

Π’ Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, Ссли Ρ‚Π΅Π»ΠΎ (ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ) двиТСтся ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, примСняя Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (2), Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ всС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ отнСсСны ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ, примСняя Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ:

Π³Π΄Π΅ J – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ оси вращСния, ?β€“ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ скорости вращСния Ρ‚Π΅Π»Π°, r – расстояниС ΠΎΡ‚ элСмСнтарного участка Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎ оси вращСния, L – проСкция ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ось Π²ΠΎ ΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Если Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ O), Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ находят ΠΊΠ°ΠΊ:

Π³Π΄Π΅ – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° рассматриваСмого Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О.

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ измСрСния кинСтичСской энСргии

Основной Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ измСрСния кинСтичСской энСргии (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ любого Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π° энСргии) Π² систСмС БИ слуТит:

[Ek]=Π”ΠΆ (Π΄ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ),

Π² систСмС Π‘Π“Π‘ –[Ek]= эрг.

ΠŸΡ€ΠΈ этом: 1 Π΄ΠΆ= 107 эрг.

Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° КСнига

Для самого ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ случая ΠΏΡ€ΠΈ расчСтС кинСтичСской энСргии ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ КСнига. Π’ соотвСтствии с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ, кинСтичСская энСргия совокупности ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Π΅ΡΡ‚ΡŒ сумма кинСтичСской энСргии ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ пСрСмСщСния систСмы со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс (v

c) ΠΈ кинСтичСской энСргии (E’k) систСмы ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ систСмы отсчСта. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ систСмы отсчСта ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ с Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ масс систСмы. ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ:

Π³Π΄Π΅ –суммарная масса систСмы ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ.

Π’Π°ΠΊ, Ссли Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ:

Π³Π΄Π΅ Jc — ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ оси вращСния, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс. Π’ частности, ΠΏΡ€ΠΈ плоском Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Jc=const.Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС, ось (ΠΎΠ½Π° называСтся ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ) пСрСмСщаСтся Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ являСтся ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

Π—Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅. Какова Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°, которая производится Π½Π°Π΄ Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ Π·Π° t=3 c (с Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° отсчСта Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ), ΠΏΡ€ΠΈ силовом взаимодСйствии, Ссли ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кинСтичСской энСргии исслСдуСмого Ρ‚Π΅Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΎ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠΌ (рис.1)?

РСшСниС. По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кинСтичСской энСргии Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ (A’), которая производится Π½Π°Π΄ Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ силовом взаимодСйствии, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ:

Π˜ΡΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° рис.1 ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π° врСмя t=3 c кинСтичСская энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° измСняСтся ΠΎΡ‚ 4 Π”ΠΆ Π΄ΠΎ 2 Π”ΠΆ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ:

(Π”ΠΆ)

ΠžΡ‚Π²Π΅Ρ‚. A’=-2 Π”ΠΆ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

Π—Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅. ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° двиТСтся ΠΏΠΎ окруТности, радиус ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ R. ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия частицы связана c Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ (s), ΠΏΡ€ΠΎΠΉΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π΅ΠΉ Π² соотвСтствии с Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ: . КакоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ связываСт силу (F), Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ ΠΈ ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ s?

РСшСниС. Π’ качСствС основы для Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ:

Но ΠΏΠΎ ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡŽ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ:

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Π²Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π°Π²Ρ‹Π΅ части Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ (2.1) ΠΈ (2.2), ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ:

Из Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π° Π½Π°ΠΌ извСстно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° частицу, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°:

ЭнСргия. ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия. | ОбъСдинСниС ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³Π°

ЭнСргия. Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ мСханичСской энСргии. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΈ энСргия.

ЭнСргия — физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ состояниС Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈΠ»ΠΈ систСмы Ρ‚Π΅Π» ΠΏΠΎ ΠΈΡ… двиТСнию ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ.Β Π’ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ΅ энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈΠ»ΠΈ систСмы Ρ‚Π΅Π» опрСдСляСтся Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅Π» ΠΈΠ»ΠΈ систСмы Ρ‚Π΅Π» ΠΈ ΠΈΡ… скоростями. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ состояния Ρ‚Π΅Π»Π° (ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ энСргии) ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ мСханичСская Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°. Π’.ΠΎ.Β ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ систСмы ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил. ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° — ΠΌΠ΅Ρ€Π° измСнСния энСргии Ρ‚Π΅Π»Π°.

Π’ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° энСргии:

ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ.

Β 

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия — энСргия двиТущСгося Ρ‚Π΅Π»Π°.(ΠžΡ‚ грСчСского слова kinemaΒ — Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅). По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ кинСтичСская энСргия покоящСгося Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ систСмС отсчСта Ρ‚Π΅Π»Π° обращаСтся Π² ноль.

Β 

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ двиТСтся ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм постоянной силы в Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ дСйствия силы.

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°:Β .Β Β Β Β 

Β 

Π’.ΠΊ.Β Β Β .

Π’.ΠΊ. Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ равноускорСнноС, Ρ‚ΠΎ:Β .

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ:Β .

Β — кинСтичСской энСргиСй называСтся вСличина, равная ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π΅ произвСдСния массы Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ скорости.

Β 

[Ek]=Π”ΠΆ.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия — Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ, зависящая ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° БО, Ρ‚.ΠΊ. ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π° зависит ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π°Β Π‘Πž.

Β 

Π’.ΠΎ. — эта Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚Β Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ ΠΎ кинСтичСской энСргии:Β ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кинСтичСской энСргии Ρ‚Π΅Π»Π° (ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ)Π·Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ силой, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Π·Π° этот ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

Π­Ρ‚Π° Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° справСдлива для любого двиТСния ΠΈ для сил любой ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹. Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ разгоняСтся ΠΈΠ· состояния покоя, Ρ‚ΠΎΒ Ek1=0.Β  Β Β Π’ΠΎΠ³Π΄Π°Β Β Β AΒ =Β Ek2.Β Β Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, кинСтичСская энСргия числСнно Ρ€Π°Π²Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ³Π½Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΈΠ· состояния покоя Π΄ΠΎ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ скорости.

Β 

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄:Β Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° силы Ρ€Π°Π²Π½Π° измСнСнию кинСтичСской энСргии Ρ‚Π΅Π»Π°, Ρ‚.Π΅.Β Β 

AΒ =Β Ξ”Ek.Β ΠŸΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ,Β A>0, Ссли EkувСличиваСтся, и А<0, Ссли Ek<0.

AΒ =Β Ξ”Ek

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° кинСтичСской ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² энСргии: Π² Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½Π° измСряСтся ΠΈ Ρ‡Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π½Π°

ΠžΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠΈΡ€ ΠΏΡ€Π΅Π±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π² постоянном Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Π›ΡŽΠ±ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ (ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚) способно Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ Ссли ΠΎΠ½ΠΎ Π² состоянии покоя. Но для ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ любого процСсса трСбуСтся ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ усилия, ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π΅ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅.

Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π΅ с грСчСского языка этот Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Β«Π΄Π΅ΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ», «сила», Β«ΠΌΠΎΡ‰ΡŒΒ». ВсС процСссы Π½Π° Π—Π΅ΠΌΠ»Π΅ ΠΈ Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ нашСй ΠΏΠ»Π°Π½Π΅Ρ‚Ρ‹ происходят благодаря этой силС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹, Ρ‚Π΅Π»Π°, прСдмСты….

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ энСргии

Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ большого разнообразия Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ нСсколько основных Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ силы, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго своими источниками:

  • мСханичСская – Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π΅Π½ для двиТущихся Π² Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ, Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ плоскости Ρ‚Π΅Π»,
  • тСпловая – выдСляСтся Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ нСупорядочСнного двиТСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» Π² вСщСствах,
  • элСктричСская – источником этого Π²ΠΈΠ΄Π° являСтся Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряТСнных частиц Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…,
  • свСтовая – пСрСносчиком Π΅Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ частицы свСта – Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹,
  • ядСрная – Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ вслСдствиС ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠ½ΠΎΠ³ΠΎ дСлСния ядСр Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² тяТСлых элСмСнтов.

Π’ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΏΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ собой прСдставляСт мСханичСская сила ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ², ΠΈΠ· Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ½Π° состоит, ΠΎΡ‚ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ зависит ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ прСобразуСтся Π²ΠΎ врСмя Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… процСссов.

Благодаря этому Π²ΠΈΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹, Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² состоянии покоя. Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π΄Π΅ΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ присутствиСм Π΄Π²ΡƒΡ… основных ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…:

  • кинСтичСской (Π•ΠΊ),
  • ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ (Π•ΠΏ).

ИмСнно сумма кинСтичСской ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргий опрСдСляСт ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ числСнный ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ всСй систСмы. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для расчСтов ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ…, ΠΈ Π² Ρ‡Π΅ΠΌ измСряСтся энСргия.

Как Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΈΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия – это характСристика любой систСмы, которая находится Π² Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Но ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ?

Π‘Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ это нСслоТно, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ расчСтная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° кинСтичСской энСргии вСсьма проста:

ΠšΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСтся двумя основными ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ: ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пСрСмСщСния Ρ‚Π΅Π»Π° (V) ΠΈ Π΅Π³ΠΎ массой (m). Π§Π΅ΠΌ большС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ характСристики, Ρ‚Π΅ΠΌ большСй Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ описываСмого явлСния ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ систСма.

Но Ссли ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ Π½Π΅ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ пСрСмСщСния (Ρ‚.Π΅. v = 0), Ρ‚ΠΎ ΠΈ кинСтичСская энСргия Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия – это характСристика, зависящая ΠΎΡ‚ полоТСния ΠΈ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ Ρ‚Π΅Π».

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π·Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ сил упругости. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ взаимодСйствиС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ повсСмСстно, поэтому Ρ‚Π΅Π»Π° находятся Π² постоянном Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ свои ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹.

УстановлСно, Ρ‡Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΎΡ‚ повСрхности Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ находится ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚, Ρ‡Π΅ΠΌ большС Π΅Π³ΠΎ масса, Ρ‚Π΅ΠΌ большим ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΎΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, зависит ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия ΠΎΡ‚ массы (m) , высоты (h). Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° g – ускорСниС свободного падСния, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ 9,81 ΠΌ/сСк2. Ѐункция расчСта Π΅Π΅ количСствСнного значСния выглядит Ρ‚Π°ΠΊ:

EΠΏ = mgh, (2)

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ измСрСния этой физичСской Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π² систСмС БИ считаСтся Π΄ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ (1 Π”ΠΆ). ИмСнно ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ сил, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π½Π° 1 ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ² ΠΏΡ€ΠΈ этом усилиС Π² 1 Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½.

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ! Π”ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ Π½Π° ΠœΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ конгрСссС элСктриков, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ» Π² 1889 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ. Π”ΠΎ этого Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ эталоном измСрСния Π±Ρ‹Π»Π° Британская тСрмичСская Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° BTU, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ Π² настоящСС врСмя для опрСдСлСния мощности Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… установок.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ сохранСния ΠΈ прСвращСния

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΈΠ˜Π· основ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ извСстно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ суммарная сила любого ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°, нСзависимо ΠΎΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ мСста Π΅Π³ΠΎ прСбывания, всСгда остаСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ постоянной, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ лишь Π΅Π΅ постоянныС ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ (Π•ΠΏ) ΠΈ (Π•ΠΊ).

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии Π² ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ происходит ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях.

НапримСр, Ссли ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ пСрСмСщаСтся, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π² Π΅Π³ΠΎ состоянии Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ.

И Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, Ρ‡Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ находится Π½Π° повСрхности Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ (h=0)? ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, ΠΎΠ½Π° нулСвая, Π° Π• Ρ‚Π΅Π»Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π•ΠΊ.

Но ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия – это ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ двиТСния. Π‘Ρ‚ΠΎΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ систСмС ΠΏΡ€ΠΈΠΏΠΎΠ΄Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° ΠΊΠ°ΠΊΡƒΡŽ- Ρ‚ΠΎ высоту, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Π•ΠΏ сразу Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Π° Π•ΠΊ Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ, соотвСтствСнно, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π­Ρ‚Π° Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ просматриваСтся Π² Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°Ρ… (1) ΠΈ (2).

Для наглядности ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ с ΠΊΠ°ΠΌΠ½Π΅ΠΌ Π»ΠΈΠ±ΠΎ мячом, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π±Ρ€Π°ΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚. Π’ процСссС ΠΏΠΎΠ»Π΅Ρ‚Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ кинСтичСской ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ. Если ΠΎΠ΄Π½Π° увСличиваСтся, Ρ‚ΠΎ другая Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ΠΆΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΠΎΠ»Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… продолТаСтся лишь Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ запаса ΠΈ сил Ρƒ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ двиТСния Π•ΠΊ. Как Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ½Π° иссякла, начинаСтся ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ энСргииА Π²ΠΎΡ‚ Ρ‡Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² Π² самой Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, Π΄ΠΎΠ³Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π΅Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎ, ΠΎΠ½Π° максимальная.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΡ… ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ происходит всС Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚. ΠŸΡ€ΠΈ касании с Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ кинСтичСской энСргии Ρ€Π°Π²Π΅Π½ максимуму.

ДСйствиС этого Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСориях. ΠšΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎ ΠΎΠ± ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ….

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ многочислСнными частицами идСального Π³Π°Π·Π° отсутствуСт ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Π»ΠΈΠ±ΠΎ взаимодСйствиС, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ описываСмого явлСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» постоянно нулСвая. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, вся внутрСнняя сила частиц идСального Π³Π°Π·Π° опрСдСляСтся, ΠΊΠ°ΠΊ срСдняя кинСтичСская, ΠΈ рассчитываСтся ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (1).

Π’Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅! Π’ нашС врСмя Π½Π° ΠΏΠΈΡΡŒΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… столах ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ сувСнир, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ «маятником ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°Β». Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ прСкрасно дСмонстрируСт процСсс прСобразования. Если ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΉ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊ отвСсти Π² сторону, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΏΡƒΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΎΠ½ послС столкновСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ свой энСргСтичСский заряд ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΡƒ, Π° Ρ‚ΠΎΡ‚ своСму сосСду.

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ энСргии Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргии, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄

На вопрос, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Π²Π½ΠΎ Π΄Π°Π»ΠΈ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚. Π£ΠΆΠ΅ Π² сСрСдинС XIX Π². английский ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊ Уильям Вомсон использовал Π² своих ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ… ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ «кинСтичСская». Но соврСмСнная Тизнь заставила ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΎΠΊΠΈΠ΅ исслСдования ΠΏΠΎ части прСобразования ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ.

Π­Ρ‚ΠΎ интСрСсно!Β Π§Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ прямолинСйном Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ: Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия β€” ΡƒΡ€ΠΎΠΊ. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°, 8 класс.

Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ двиТущиСся Ρ‚Π΅Π»Π°,Β Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ кинСтичСской энСргиСй.

Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ находится Π² состоянии покоя,Β Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ.Β 

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° (EΠΊΠΈΠ½) зависит ΠΎΡ‚ массы Ρ‚Π΅Π»Π°Β (m) ΠΈ ΠΎΡ‚ скорости Π΅Π³ΠΎ двиТСния (v).

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Β ΠΌΠ°ΡΡΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ Π΅Π³ΠΎ скорости.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

Β 

EΠΊΠΈΠ½=mβ‹…v22.

Β 

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ массу ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚Β ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ:

Β 

m=2β‹…EΠΊΠΈΠ½v2Β ΠΈ v=2β‹…EΠΊΠΈΠ½m.

Β 

Π‘ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ массы Ρ‚Π΅Π»Π° в линСйной зависимости увСличиваСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия.Β 

Если масса увСличиваСтся Π² \(2\) Ρ€Π°Π·Π°, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° кинСтичСская энСргия увСличиваСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² \(2\) Ρ€Π°Π·Π°.

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ кинСтичСской энСргии ΠΎΡ‚ массы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅, Ссли ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ тСла постоянной ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ \(2Β  ΠΌ/с\).

Β 

Π‘ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ скорости двиТСния Ρ‚Π΅Π»Π° увСличиваСтся такТС ΠΈ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия Π² ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ зависимости.

Если ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличиваСтся Π² \(2\) Ρ€Π°Π·Π°, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° кинСтичСская энСргия увСличиваСтся в \(4\) Ρ€Π°Π·Π°.Β Β 

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ кинСтичСской энСргии ΠΎΡ‚ скорости двиТСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅, Ссли ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ массу тСла постоянной ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ \(2Β  ΠΊΠ³\).

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€:

ΠΠ²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒ, масса ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΒ \(1400Β  ΠΊΠ³\),Β ΠΈΠ· состояния покоя развиваСт ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ Π΄ΠΎ значСния \(5Β  ΠΌ/с\).

Какова кинСтичСская энСргия автомобиля Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ этапС двиТСния?

Β 

EΠΊΠΈΠ½=mβ‹…v22=1400β‹…522=17500Π”ΠΆ.

Β 

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ:

E. Šilters, V. Regusts, A. Cābelis. «Fizika 10 klasei», Lielvārds, 2004, 256 lpp.

(Π­. ШилтСрс, Π’. РСгустс, А. ЦабСлис. Β«Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° для 10 класса»,Β Lielvārds, 2004, 256 стр.)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° кинСтичСской энСргии

Β  Β 

– кинСтичСская энСргия двиТущСгося Ρ‚Π΅Π»Π°, – Π΅Π³ΠΎ масса, – ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ двиТСния.

УсловноС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ β€”

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния энСргии β€” Π”ΠΆ (Π΄ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ).

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π­Ρ‚ΠΎ вСкторная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°. Она Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎ. ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π° ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. Указанная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ ΠΏΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌΠ΅ Β«ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия»

ΠŸΠΎΠ½Ρ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡΡ сайт? РасскаТи Π΄Ρ€ΡƒΠ·ΡŒΡΠΌ!
90000 Kinetic Energy Formula — Science Struck 90001 90002 Knowing the kinetic energy formulas, you can compute the energy of a system in motion. In here, we provide and explain the rotational and relativistic formulas as well. 90003 90002 All of physics is the study of energy and its manifestations. When matter is at rest in a reference frame, the energy it contains, solely on behalf of its position, is termed as 90005 Potential Energy 90006 90005, 90006 while the energy it possesses when in motion, is termed as 90005 Kinetic Energy.90006 90003 90012 Definition 90013 90002 Would you like to write for us? Well, we’re looking for good writers who want to spread the word. Get in touch with us and we’ll talk … 90003 90002 Let’s Work Together! 90003 90002 One of the most elusive concepts to grasp in physics is 90005 Energy 90006. It takes various forms and everything that happens in this world is a subtle or major energy change. There is a formula for calculating it in every one of its forms. 90003 90002 90023 Roughly put, kinetic energy is possessed by an object due its motion, relative to a frame of reference.It is the amount of work necessitated, to accelerate an object from its state of rest to a particular velocity. 90024 It is the extra amount of energy it acquires due to the work done in accelerating it. Being connected to motion, it always has a velocity component in its formula. The word ‘kinetic’ is aptly chosen, as it arises from the Greek word 90005 Kinesis 90006, meaning motion. 90003 90002 There are two forms of mechanics that you will study. One is classical Newtonian mechanics and the other is relativistic mechanics.Relativistic mechanics supersedes Newtonian mechanics, which is now only useful when velocities of objects are much less than the speed of light. 90003 90030 Formula For Point Mass Or a Rigid Body 90031 90002 The formula for kinetic energy of a point mass or rigid body moving at non-relativistic speeds (90005 speeds very less than speed of light 90006) is the following: 90003 90036 90012 Kinetic Energy (KE) = Β½ M V2 90013 90002 Here, ‘M’ is the mass of the point mass (90005 in Kg 90006) or rigid body and ‘V’ is the velocity (90005 m / sec 90006) at which it is moving.The unit of energy is ‘Joule’. 90003 90002 Since linear velocity of the object is 90005 squared 90006 in the formula and mass appears as a linear term, its kinetic energy increases rapidly with rising velocity and increase in mass. More massive and speedier an object, more is the energy packed in. 90003 90002 Let me illustrate the usage of this formula with an example. 90003 90002 Would you like to write for us? Well, we’re looking for good writers who want to spread the word. Get in touch with us and we’ll talk… 90003 90002 Let’s Work Together! 90003 90002 Consider that an object with a mass of 80 kg is moving at a speed of 40 km / s. To calculate the energy value of an object using the above formula, you will have to substitute the value of velocity and mass in the above formula. If you substitute these values, 90003 90002 Kinetic Energy of the Object = Β½ x 80 Kg x 40 m / s x 40 m / s = 64000 Joules 90003 90002 As you can see, it is a simple matter of plugging in the values ​​and calculating. The same formula can also be expressed in terms of momentum as: 90003 90012 Kinetic Energy = P2 / 2M 90013 90002 where P is the momentum of a body and M is its mass.90003 90030 Rotational Kinetic Energy 90031 90002 If, rather than linear motion, the object is rotating, then the formula for kinetic energy presented above, is not useful. The formula is as follows: 90003 90069 90012 Rotational Kinetic Energy = Β½ I Ο‰2 90013 90002 Here, ‘I’ is the ‘Moment of Inertia’ of the body and ‘Ο‰’ is the ‘angular velocity’. To calculate the kinetic energy, you must calculate the moment of inertia of that body, along with its angular velocity.90003 90030 Relativistic Kinetic Energy 90031 90002 If you are dealing with relativistic speeds, the kinetic energy formula, based on Newtonian mechanics will not be useful. The relativistic formula is as follows: 90003 90078 90012 KErelativistic = mc2 (Ξ³ — 1) 90013 90002 Where Ξ³ = 1 / (√ (1-v 90082 2 90083 / c 90082 2 90083), ‘c’ is the velocity of light, ‘m’ is the mass of the object, v is the velocity of object according to a reference frame, and ‘c’ is velocity of light.To calculate KE, just substitute values ​​in this formula. 90003 90002 One book that might aid your understanding is the first volume of the 90005 Feynman Lectures on Physics 90006, where the master physicist unplugs the subject and reveals its beauty. 90003 .90000 Rotational Kinetic Energy Formula 90001 Rotational Kinetic Energy Formula 90002 Kinetic energy is the energy of moving objects, including objects that are rotating. The kinetic energy of a rotating object depends on the object’s angular (rotational) velocity in radians per second, and on the object’s moment of inertia. Moment of inertia is a measure of how easy it is to change the rotation of an object. Moments of inertia are represented with the letter 90003 I 90004, and are expressed in units of 90003 kg βˆ™ m 90006 2 90007 90004.The unit of kinetic energy is Joules (J). In terms of other units, one Joule is equal to one kilogram meter squared per second squared (90003 90010 90004). 90012 90002 90014 90012 90002 90017 90012 90002 90003 K 90004 = kinetic energy (90022) 90012 90002 90003 I 90004 = moment of inertia (90003 kg βˆ™ m 90006 2 90007 90004) 90012 90002 90003 Ο‰ 90004 = angular velocity (radians 90003 / s 90004) 90012 90002 Rotational Kinetic Energy Formula Questions: 90012 90002 1) A round mill stone with a moment of inertia of 90003 I 90004 = 1500 90003 kg βˆ™ m 90006 2 90007 90004 is rotating at an angular velocity of 8.00 radians 90003 / s 90004. What is the stone’s rotational kinetic energy? 90012 90002 Answer: The rotational kinetic energy of the mill stone can be found using the formula: 90012 90002 90017 90012 90002 90056 90012 90002 90059 90012 90002 90062 90012 90002 90065 90012 90002 90068 90012 90002 K = 48 000 J 90012 90002 The rotational kinetic energy of the mill stone is 48 000 J. 90012 90002 2) What is the rotational kinetic energy of a DVD (digital video disc) with a moment of inertia of 90003 I 90004 = 1.000 Γ— 10 90006 -4 90007 90003 kg βˆ™ m 90006 2 90007 90004, rotating at an angular velocity of 760.0 radians 90003 / s 90004? 90012 90002 Answer: The rotational kinetic energy of the DVD can be found using the formula: 90012 90002 90017 90012 90002 90092 90012 90002 90095 90012 90002 90098 90012 90002 90101 90012 90002 90104 90012 90002 90107 90012 90002 K = 28.88 J 90012 90002 The kinetic energy of the rotating DVD is 28.88 J. 90012 90002 Rotational Kinetic Energy Formula 90012 .90000 Best Examples of Kinetic Energy in Everyday LIfe 90001 90002 This is complete Post About K.E and Examples of Kinetic Energy. 90003 So If You want to learn in detail about K.E in detail, You «ll love the Visual Examples in this post. 90003 Let’s Dive Right in. 90003 90006 Contents: 90007 90008 90009 90010 Kinetic Energy Definition 90011 90010 K.E equation 90011 90010 Kinetic Energy Examples 90011 90010 Lot’s more 90011 90018 90002 Keep Reading …… 90008 90021 What is Kinetic Energy? 90022 90002 Kinetic energy is defined as «The energy possessed by an object due to its motion.»It derived from the Greek word kinetikos which means motion. It depends on the mass and velocity of an object. SI Unit of K.E is the joule. It is a Scalar quantity. Kinetic energy formula is expressed as: 90003 90003 where m is the mass of the body moving with velocity v. if the mass is given in kilogram and velocity v is given in meter / second then kinetic energy comes out in joules. one joule is the energy when a force of one newton displaces a body through one meter. 90008 90021 What are some examples of kinetic energy? 90022 90002 Here are some Kinetic Energy Examples: 90008 90021 90032 90022 90009 90010 when you are walking or running your body is exhibiting kinetic energy.90011 90010 A bicycle or skateboard in motion possesses kinetic energy. 90011 90010 Running water has kinetic energy and it is used to run water mills. 90011 90010 Moving air has K.E and is used to derives windmills and pushes sailing boats, similarly, a bullet fired from a gun has kinetic energy and can penetrate into a target because of its K.E. 90011 90010 Remember, kinetic energy is the energy of motion. The faster the body move, s the more the kinetic energy is formed as a process of movement.for example when a bus speeds up going down a hill, the potential energy of bus converts into K.E. There is not much potential energy at the bottom of the hill, but there is a great amount of kinetic energy. 90011 90018 90002 Similarly, a basketball shows kinetic energy, the K.E is proportional to the balls mass and square of its velocity. to throw the same ball twice as fast, a player does more work and transfers four times the energy. 90003 See Also: Difference between Kinetic energy and potential energy 90003 90006 Let’s see the video to learn more about K.E 90007 90003 90052 90053 90003 90008 90021 What are the different types of kinetic energy? 90057 90022 90009 90010 Mechanical energy 90011 90010 Electrical energy 90011 90010 Light energy 90011 90010 Sound energy 90011 90010 Thermal energy 90011 90018 90002 Detail of these types of kinetic energy given below: 90008 90002 90006 Hea 90007 t is a form of energy given out by hot bodies. A large amount of heat is obtained by burning fuel. Heat is also produced when 90006 motion 90007 is opposed by frictional forces.90008 90021 Examples of thermal energy 90022 90009 90010 The foods we take provide us heat energy. 90011 90010 The sun is the main source of 90006 heat energy 90007. 90011 90010 90089 Electrical energy 90090 90011 90018 90002 90006 Electricity 90007 is one of the widely used forms of energy. 90006 Electrical energy 90007 can be supplied easily to any desired place through wires. We get electrical generators. These 90006 electric generators 90007 are run by 90006 hydropower 90007, 90006 thermal power 90007 or nuclear power.90008 90021 Examples of electrical energy 90022 90002 90008 90002 When you knock at the door, you produce sound. A sound is a form of energy. It is produced when a body vibrates; such as vibrating diaphragm of a drum, vibrating strings, of a sitar and vibrating air column of wind instruments such as flute pipe, etc .. 90008 90002 Light is a form of energy. The sun is the major source of light for us. Light helps plants to make food in the process of photosynthesis. 90008 90021 Kinetic energy equation 90022 90002 Consider a body of mass «m» which is projected up in the gravitational field with a velocity «V», after attaining a maximum height «h», the body comes to rest.The work done by the body against the gravitational force is given by: 90003 Work is done by the body = Force Γ— displacement 90003 90003 90006 Video of Derivation of KE: 90007 90003 90122 90053 90003 90006 Related topics 90007 90008 90002 90008 90130 90002 Some external sources: 90008 90009 90010 https://www.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/a/what-is-kinetic-energy. 90011 90010 https://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic_energy 90011 90010 http: // www.physicsclassroom.com/class/energy/Lesson-1/Kinetic-Energy 90011 90018.90000 kinetic energy | Definition & Formula 90001 90002 Uncover the forces of potential energy, kinetic energy, and friction behind a grandfather clock’s pendulum 90003 Changes in potential and kinetic energy as a pendulum swings. 90004 EncyclopΓ¦dia Britannica, Inc. 90005 See all videos for this article 90006 90002 Kinetic energy 90003, form of energy that an object or a particle has by reason of its motion. If work, which transfers energy, is done on an object by applying a net force, the object speeds up and thereby gains kinetic energy.Kinetic energy is a property of a moving object or particle and depends not only on its motion but also on its mass. The kind of motion may be translation (or motion along a path from one place to another), rotation about an axis, vibration, or any combination of motions. 90009 90006 Top Questions 90009 90012 What is kinetic energy? 90013 90006 Kinetic energy is a form of energy that an object or a particle has by reason of its motion. If work, which transfers energy, is done on an object by applying a net force, the object speeds up and thereby gains kinetic energy.Kinetic energy is a property of a moving object or particle and depends not only on its motion but also on its mass. 90009 90016 What are some ways in which the kinetic energy of an object is determined? 90013 90006 Translational kinetic energy of a body is equal to one-half the product of its mass, 90019 m 90020, and the square of its velocity, 90019 v 90020, or 1/2 90019 mv 90020 90025 2 90026. For a rotating body the moment of inertia, 90019 I 90020, corresponds to mass, and the angular velocity (omega), 90019 Ο‰ 90020, corresponds to linear, or translational, velocity.Accordingly, rotational kinetic energy is equal to one-half the product of the moment of inertia and the square of the angular velocity, or 1/2 90019 IΟ‰ 90020 90025 2 90026. 90009 90036 Which units of energy are commonly associated with kinetic energy? 90013 90006 For everyday objects the energy unit in the metre-kilogram-second system is the joule. A 2-kg mass (4.4 pounds on Earth) moving at a speed of one metre per second (slightly more than two miles per hour) has a kinetic energy of one joule.The unit in the centimetre-gram-second system is the erg, 10 90025 -7 90026 joule, equivalent to the kinetic energy of a mosquito in flight. The electron volt is used on the atomic and subatomic scales. 90009 90006 Translational kinetic energy of a body is equal to one-half the product of its mass, 90019 m 90020, and the square of its velocity, 90019 v 90020, or 90025 1 90026/90049 2 90050 90019 mv 90020 90025 2 90026. 90009 90006 This formula is valid only for low to relatively high speeds; for extremely high-speed particles it yields values ​​that are too small.When the speed of an object approaches that of light (3 Γ— 10 90025 8 90026 metres per second, or 186,000 miles per second), its mass increases, and the laws of relativity must be used. Relativistic kinetic energy is equal to the increase in the mass of a particle over that which it has at rest multiplied by the square of the speed of light. 90009 90006 The unit of energy in the metre-kilogram-second system is the joule. A two-kilogram mass (something weighing 4.4 pounds on Earth) moving at a speed of one metre per second (slightly more than two miles per hour) has a kinetic energy of one joule.In the centimetre-gram-second system the unit of energy is the erg, 10 90025 -7 90026 joule, equivalent to the kinetic energy of a mosquito in flight. Other units of energy also are used, in specific contexts, such as the still smaller unit, the electron volt, on the atomic and subatomic scale. 90009 Get exclusive access to content from our тисяча сімсот ΡˆΡ–ΡΡ‚ΡŒΠ΄Π΅ΡΡΡ‚ вісім First Edition with your subscription. Subscribe today 90006 For a rotating body, the moment of inertia, 90019 I 90020, corresponds to mass, and the angular velocity (omega), 90019 Ο‰ 90020, corresponds to linear, or translational, velocity.Accordingly, rotational kinetic energy is equal to one-half the product of the moment of inertia and the square of the angular velocity, or 90025 1 90026/90049 2 90050 90019 IΟ‰ 90020 90025 2 90026. 90009 90006 The total kinetic energy of a body or a system is equal to the sum of the kinetic energies resulting from each type of motion. 90019 See 90020 mechanics: Rotation about a moving axis. 90009.

Leave A Comment