Почему кинетическая энергия всегда положительна или равна нулю кратко

Обновлено: 06.07.2024

В физике сохраняется множество величин. В этом посте мы подробно рассмотрим, сохраняется ли кинетическая энергия.

Сохраняется ли кинетическая энергия вращения ?

Кинетическая энергия сохраняется даже во вращательном движении объекта.

Мы знаем, что кинетическая энергия сохраняется при поступательном или линейном движении, и мы узнаем, используя формулу KE = 1 / 2mv 2 . Точно так же даже во вращательном движении KE сохраняется, и это известно как вращательная кинетическая энергия. Здесь энергия превращается в тепло при трении.

Теперь пора узнать, сохраняется ли кинетическая энергия при косом столкновении.

Сохраняется ли кинетическая энергия при косом столкновении? ?

Сохранит кинетическую энергию системы объектов при косом столкновении, если она упругая.

При косом столкновении объект в статическом положении будет обладать некоторой скоростью, перпендикулярной исходному объекту. Поскольку столкновение будет упругим, общий импульс и кинетическая энергия (KE) системы объектов будут сохранены.

кинетическая энергия сохраняется

Изображение: косое столкновение

Если это неупругое столкновение, KE преобразуется в звук или тепло и не сохраняется.

Сохраняется ли кинетическая энергия в изолированной системе ?

В изолированной системе кинетическая энергия системы объектов сохраняется.

Изолированная система объектов - это система, на которую не влияют внешние воздействия, которые приводят к изменению импульса системы. Кинетическая энергия в изолированной системе сохраняется, поскольку другие факторы, такие как сопротивление; трение на это не влияет. КЕ внутри него преобразуется в разные формы и остается внутри изолированной системы.

Теперь давайте сосредоточимся на аспектах, которые говорят о том, как кинетическая энергия сохраняется в угловом моменте.

Сохраняется ли кинетическая энергия в угловом моменте ?

  • Угловой момент и KE обратно пропорциональны друг другу. Если происходит столкновение объектов, и это неэластично, то KE не будет сохраняться, но угловой момент этого объекта будет сохранен в системе, потому что крутящего момента не будет, поскольку внешняя сила не уравновешена.
  • Кинетическая энергия обычно не сохраняет угловой момент.

Теперь давайте сосредоточимся на том, сохраняется ли KE во вращательном движении.

Сохраняется ли кинетическая энергия при вращательном движении ?

Мы знаем, что во вращательном движении кинетическая энергия движущейся частицы сохраняется.

Как и при поступательном движении, KE сохраняется. Точно так же кинетическая энергия сохраняется при вращательном движении объекта. Здесь кинетическая энергия известна как кинетическая энергия вращения, поскольку она возникает из-за вращения тела и является составной частью общего KE.

Сохранение КЭ для различных условий возможно с учетом факторов, влияющих на систему объектов.

Когда сохраняется кинетическая энергия ?

Если тип столкновения упругий, то кинетическая энергия сохраняется.

  • В одном из упругое столкновение, когда два объекта сталкиваются массами, они не слипаются и не деформируются при столкновении, т.е. KE до и после процесса столкновения будут равны, а KE будет сохраняться. Об этом можно сказать и о сохранении количества движения.
  • Если мы возьмем пример шаров для пула, цель поражена, шары сталкиваются друг с другом и двигаются дальше друг от друга.
  • При неупругом столкновении массы любых двух или трех объектов слипаются.

А теперь давайте узнаем условия сохранения кинетической энергии.

При каких условиях кинетическая энергия законсервированы при столкновении?

  • Обычно кинетическая энергия сохраняется в редких процессах; несмотря на это, w будет сохранять полную энергию во всех процессах. Только в идеально упругие столкновения, KE сохранится.
  • Если объект изначально статичен, а затем начинает двигаться, KE объекта будет преобразовано в импульс, и здесь некоторое количество KE будет потеряно и не сохраняется.

кинетическая энергия сохраняется

Изображение Фото: Бесплатные изображения Pixabay

Итак, есть минимальные условия, при которых сохраняется KE.

Формула, используемая для определения кинетической энергии тела

Формула, используемая в целом для определения значения KE тела, приведена ниже.

Кинетическая энергия = KE = ½ мВ 2

В приведенной выше формуле термины

m = масса объекта

v = Скорость объектов в движении.

Теперь пора узнать характер сохранения кинетической энергии.

Кинетическая энергия - это вектор или скалярная физическая величина ?

Из формулы, используемой для определения значения KE, мы можем легко узнать его природу.

В формуле KE масса - это скалярная физическая величина, а скорость - это физическая векторная величина. Еще один важный факт, на который следует обратить внимание, - это то, что скорость возведена в квадрат, и мы знаем, что квадрат любой векторной величины называется скаляром. Поскольку оба члена KE теперь скалярны, мы можем сказать, что KE - скалярная величина.

Теперь дайте нам знать, при каких условиях кинетическая энергия максимальна.

При каких условиях кинетическая энергия будет максимальной ?

Даже ответ на этот вопрос основан на формуле, используемой для расчета кинетической энергии.

Как кинетическая энергия, так и потенциальная энергия иногда используются напрямую, поэтому для того, чтобы KE было максимальным, потенциальная энергия должна быть максимальной, и эта потенциальная энергия будет максимальной, когда скорость объекта максимальна. Масса рассматриваемого объекта должна быть в равновесии.

Если все вышеперечисленные условия удовлетворены, то КП будет максимальным.

Можно ли сохранить кинетическую энергию при взрыве? ?

Кинетическая энергия при взрыве не является допустимой величиной.

Это общий факт, что взрывы происходят, когда один вид энергии превращается в другую форму. Химическая энергия, присутствующая в конкретном процессе, теряется в виде тепла или KE, что может привести к взрыву. Таким образом, можно сказать, что KE не сохраняется при взрыве.

кинетическая энергия сохраняется


Изображение Фото: Бесплатные изображения Pixabay

Однако мы узнали, что кинетическая энергия сохраняется во взрывоопасных материалах.

Можно ли сохранить кинетическую энергию при неупругом столкновении ?

Он не может сохранить даже крошечное количество кинетической энергии при неупругом столкновении.

Известно, что при неупругом столкновении даже небольшое количество KE не сохраняется. При неупругом столкновении некоторое количество KE превращается в тепло или любую другую форму, когда объекты слипаются, и эти энергии рассеиваются.

кинетическая энергия сохраняется

Изображение Фото: Бесплатные изображения Pixabay

Сохраняющийся KE используется только при упругом столкновении для перемещения объектов.

Что происходит с кинетической энергией при уменьшении скорости объекта ?

Преобразование энергий происходит при уменьшении скорости объекта.

Когда скорость тела уменьшается, KE, присутствующий в объекте, будет преобразован из в другую форму, такую ​​как потенциальная, тепловая или звуковая энергия, то есть мы можем сказать, что когда скорость уменьшается, KE будет преобразовываться в другие формы.

Теперь давайте посмотрим, как происходит это преобразование кинетической энергии.

Как происходит преобразование кинетической энергии ?

Чтобы понять преобразование кинетической энергии, мы можем взять простой пример игрушки YO-YO.

Вы должны держать его в покое, а затем сначала потянуть за веревку, чтобы сыграть йо-йо. Будет потенциальная энергия; после натяжения веревки игрушка падает и получает KE. Здесь PE конвертируется в KE. Таким образом, накопленная потенциальная энергия будет преобразована в KE при движении.

кинетическая энергия сохраняется

Изображение кредита: Бесплатные изображения Pixabay

Теперь позвольте нам узнать несколько основных примеров, связанных с кинетической энергией.

Каковы примеры кинетической энергии ?

  • У грузовика, движущегося по улице, больше KE, чем у автомобиля, движущегося с той же скоростью по той же улице, потому что масса грузовика больше.
  • Текущий водоем состоит из кинетической энергии, поскольку он течет с определенной скоростью, и состоит из массы.
  • Все небесные тела, такие как астероиды и метеороиды, большие и движутся с определенной скоростью; когда они имеют тенденцию падать на землю, они состоят из KE.

Это несколько примеров кинетической энергии.

Задачи на основе расчета кинетической энергии

Основные проблемы понимания концепции кинетической энергии заключаются в следующем:

Проблема 1

Найдите кинетическую энергию тела весом 175 кг, движущегося со скоростью 10 м / с.

Решение:

Чтобы найти кинетическую энергию кого-либо или объекта, мы можем использовать приведенное ниже уравнение.

Кинетическая энергия = KE = ½ мВ 2

Подставьте значения, как указано в вопросе

KE = ½ (175 кг) (10 м / с) 2

КЕ = 17500Дж

KE = 17.5 кДж

Следовательно, необходимая кинетическая энергия составляет 17500 Дж.

Проблема 2

Найдите массу тела, которое движется со скоростью 50 м / с и имеет кинетическую энергию 1300 Дж.

Решение:

Чтобы найти кинетическую энергию кого-либо или объекта, мы можем использовать приведенное ниже уравнение.

Кинетическая энергия = KE = ½ мВ 2

Переставьте уравнение,

м = 2 * кэ/в 2

Подставьте значения, как указано в вопросе,

м = 2 * (1300Дж) / (50 м / с) 2

m = 1.04 кг

Необходимая масса корпуса - 1.04 кг.

Часто задаваемые вопросы о сохранении кинетической энергии | FAQs

Что вы имеете в виду под кинетической энергией?

  • Когда объект находится в движении, объект обладает некоторым количеством энергии из-за его движения, которое используется для измерения работы, выполняемой телом.
  • Если тело нужно ускорить, нам нужно приложить некоторую силу. Чтобы приложить требуемую силу, необходимо совершить некоторую работу после того, как эта энергия передается другому и обеспечивает движение объекту. Пропущенная или переданная энергия называется кинетической энергией.

Почему всегда сохраняется кинетическая энергия?

  • При любом столкновении KE не сохраняется, за исключением резинки.
  • В движении KE до и после столкновения объектов будут разными из-за потери энергии и внешних условий.

Каковы основные факты о кинетической энергии?

    Кинетическая энергия - это жизненно важная скалярная физическая величина.
  • Измеряется в эрг.
  • Есть два конкретных типа кинетической энергии: вращательная и линейная или поступательная.
  • Кинетическая энергия объекта может быть известна, только если известны скорость и масса этого тела.

Увеличивается ли кинетическая энергия после столкновения?

Кинетическая энергия не увеличивается после столкновения.

Мы знаем, что в общем случае кинетическая энергия при столкновении будет постоянной. Полная кинетическая энергия тел, контактирующих после столкновения, не увеличивается, так как это нарушает универсальные законы сохранения энергии.

Какое определение для косого столкновения?

Косое столкновение - один из основных видов столкновения.

Учитывая, что есть два объекта, линия проводится так, что центр масс обоих объектов не параллелен направлению скоростей объекта. Этот тип столкновения известен как косое столкновение. При косом столкновении объекты не будут параллельны. Чтобы произошло косое столкновение, объекты должны иметь размеры.

Можно ли сохранить кинетическую энергию отрицательные?

Из формулы для нахождения KE мы можем сказать, что сохранение не может быть отрицательным.

Массовый член, указанный в формуле, не может быть вредным, и даже V 2 не может быть отрицательным. Следовательно, кинетическая энергия не может быть отрицательной величиной. Если движение есть, то KE положительно, а если движения нет, то нулевое KE и сохранение не может быть отрицательным.

Зависит ли кинетическая энергия от направления движения объекта?

Количество кинетической энергии не может зависеть от направления маршрута, по которому движется тело.

Мы знаем, что кинетическая энергия - это скаляр, поскольку характеристика скалярной величины означает, что она не фокусируется на направлении частицы.

Как изменение кинетической энергии влияет на объем работы, которую может выполнять тело?

Работать с частицей или телом можно, когда они движутся. Или когда приложена особая сила.

Из теоремы работы-энергии мы можем сказать, что работа, выполняемая над телом, будет равна удельному изменению кинетической энергии того же тела в движении. Если мы можем рассчитать изменение KE, можно определить объем работы, выполненной объектом или телом.

Энергией обладают все тела, находящиеся в движении. Например, двигающийся автомобиль может опрокинуть препятствие, находящийся в движении молоток может забить гвоздь, падающий камень может поранить человека.

Величина кинетической энергии зависит от массы тела \(m\) (кг) и скорости \(v\) (м/с). Кинетическая энергия тела равна половине от произведения массы на квадрат скорости.

Тело с большей массой обладает большей кинетической энергией. Однако скорость тела кинетическую энергию изменяет более стремительно (смотри формулу).

Например, выпущенная из ружья и летящая с огромной скоростью маленькая пуля может глубоко проникнуть в тело; птица в воздухе может сбить огромный самолёт, так как во время столкновения обладает большой скоростью, а значит, и большой кинетической энергией, и может повредить лопасти турбины двигателя.

На американских горках при движении вагончика вверх кинетическая энергия его уменьшается, а при движении вниз — резко увеличивается, так как под воздействием силы тяжести увеличивается его скорость.

В связи с этим, какова стандартная единица кинетической энергии?

Стандартная единица кинетической энергии - джоуль, а английская единица кинетической энергии - фут-фунт.

Что касается этого, какие факторы влияют на кинетическую энергию?

Двумя основными факторами, влияющими на кинетическую энергию, являются: масса и скорость. Почему? Потому что движение объекта зависит от того, насколько быстро он движется, но также и от того, сколько у него массы, хотя скорость является более важным фактором.

Кроме того, почему t используется для кинетической энергии?

Кинетическая энергия иногда обозначается буквой T. Вероятно, это происходит от Французский travail mécanique (механическая работа) или Quantité de travail (количество работы).

Почему в формуле кинетической энергии стоит 1/2? Короче говоря, половина кинетической энергии получается из разложения Тейлора формулы релятивистской энергии, поскольку формула 1 / 2mv 2 только приближение специальной теории относительности. Половина кинетической энергии также может быть объяснена как коэффициент интегрирования из теоремы работы-энергии.

Что означает кинетическая энергия?

Описание. Кинетическая энергия - это энергия, связанная с движением. Кинетическая энергия обычно обозначается символом EK или аббревиатуру KE.

Влияет ли масса на кинетическую энергию?

По факту, кинетическая энергия прямо пропорциональна массе: если вы удвоите массу, вы удвоите кинетическую энергию. Во-вторых, чем быстрее что-то движется, тем большую силу оно может проявлять и тем большей энергией обладает. … Таким образом, небольшое увеличение скорости может вызвать значительное увеличение кинетической энергии.

Какая связь между кинетической энергией объекта?

Кинетическая энергия движущегося объекта равна прямо пропорциональна его массе и прямо пропорциональна квадрату его скорости. Это означает, что объект с удвоенной массой и равной скоростью будет иметь удвоенную кинетическую энергию, в то время как объект с равной массой и удвоенной скоростью будет иметь четырехкратную кинетическую энергию.

Вы можете потерять кинетическую энергию?

A совершенно неупругое столкновение происходит, когда теряется максимальное количество кинетической энергии системы. При совершенно неупругом столкновении, т. Е. С нулевым коэффициентом восстановления, сталкивающиеся частицы слипаются. При таком столкновении кинетическая энергия теряется из-за соединения двух тел вместе.

Какие бывают 4 типа кинетической энергии?

Есть пять типов кинетической энергии: лучистые, тепловые, звуковые, электрические и механические. Давайте посмотрим на некоторые примеры кинетической энергии и узнаем больше о различных типах кинетической энергии.

Что означает T в кинетической энергии?

В релятивистской физике кинетическая энергия равна произведению увеличения массы, вызванного движением, на квадрат скорости света. Единицей СИ является джоуль, но электронвольт часто используется в атомной физике Символы: E k, K, T Сокращение: KE.

От чего зависит кинетическая энергия?

Кинетическая энергия - это свойство движущегося объекта или частицы, которое зависит не только от его движение, но также и его масса.

Есть ли кинетическая энергия, которую не дает 1 2mv 2?

Какие виды кинетической энергии?


Каковы формы кинетической энергии?

  • Механическая энергия. Механическая энергия - это энергия, которую мы видим. …
  • Электроэнергия. Электрическая энергия более известна как электричество. …
  • Световая энергия (или лучистая энергия)…
  • Термальная энергия. …
  • Звуковая энергия.

Может ли кинетическая энергия тела быть отрицательной?

Кинетическая энергия может быть только нулевой или положительной; это не может быть отрицательным. Это связано с тем, что кинетическая энергия определяется как половина массы объекта, умноженная на квадрат его скорости. Поскольку масса является мерой материи, она никогда не может быть отрицательной, а скорость всегда положительна, потому что она возведена в квадрат.

Какова кинетическая энергия объекта?

Кинетическая энергия форма энергии, которую объект или частица имеет в результате своего движения. Если работа, передающая энергию, выполняется с объектом путем приложения чистой силы, объект ускоряется и, таким образом, получает кинетическую энергию.

Что происходит с кинетической энергией при уменьшении массы?

Снижение массы вызывает снижение кинетическая энергия из-за вышеупомянутой положительной связи между двумя. … Следовательно, в сценарии, когда масса уменьшается, увеличение кинетической энергии возможно при увеличении скорости.

Увеличивается ли кинетическая энергия с высотой?

В отличие от потенциальной энергии, кинетическая энергия объекта относится к другим неподвижным и движущимся объектам, присутствующим в его непосредственном окружении. Например, кинетическая энергия объекта будет выше, если объект расположен на большей высоте.

Как кинетическая энергия зависит от скорости и массы?

Количество поступательной кинетической энергии (далее фраза кинетическая энергия будет относиться к поступательной кинетической энергии), которую имеет объект, зависит от двух переменных: массы (m) объекта и скорости (v) объекта. … Кинетическая энергия зависит от квадрат скорости.

Какова формула потенциальной и кинетической энергии?

Для гравитационной силы формула PE = mgh, где m - масса в килограммах, g - ускорение свободного падения (9.8 м / с 2 у поверхности земли) и h - высота в метрах. Обратите внимание, что гравитационная потенциальная энергия имеет те же единицы, что и кинетическая энергия, кг · м 2 / с 2 .

Почему кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости?

Это уравнение показывает, что кинетическая энергия объекта прямо пропорциональна квадрату его скорости. Это означает, что для двойного увеличение скоростикинетическая энергия увеличится в четыре раза. … А при четырехкратном увеличении скорости кинетическая энергия увеличится в шестнадцать раз.

Можно ли потерять кинетическую энергию в вакууме?

ДА, вакуум не останавливает передачу кинетической энергии.

Когда кинетическая энергия теряется, куда она уходит?

В то время как полная энергия системы всегда сохраняется, кинетическая энергия, переносимая движущимися объектами, не всегда сохраняется. При неупругом столкновении энергия равна теряется в окружающей среде, передается в другие формы, такие как тепло.

Какой лучший пример кинетической энергии?


Вот несколько примеров кинетической энергии:

  • когда вы идете или бежите, ваше тело проявляет кинетическую энергию.
  • Велосипед или скейтборд в движении обладают кинетической энергией.
  • Проточная вода обладает кинетической энергией и используется для работы водяных мельниц.

Какой хороший пример кинетической энергии?

Кинетическая энергия: энергия в движении

Какой образец имеет наибольшую кинетическую энергию?

мотоцикл имеет наибольшую кинетическую энергию, потому что это транспортное средство с наименьшей массой. У всех транспортных средств одинаковая кинетическая энергия, потому что они движутся с одинаковой скоростью. Автомобиль доставки имеет наибольшую кинетическую энергию, потому что его масса больше, чем у других транспортных средств.


1. Камень, упав с некоторой высоты на Землю, оставляет на поверхности Земли вмятину. Во время падения он совершает работу по преодолению сопротивления воздуха, а после касания земли — работу по преодолению силы сопротивления почвы, поскольку обладает энергией. Если накачивать в закрытую пробкой банку воздух, то при некотором давлении воздуха пробка вылетит из банки, при этом воздух совершит работу по преодолению трения пробки о горло банки, благодаря тому, что воздух обладает энергией. Таким образом, тело может совершить работу, если оно обладает энергией. Энергию обозначают буквой ​ \( E \) ​. Единица работы — ​ \( [E\,] \) ​ = 1 Дж.

При совершении работы изменяется состояние тела и изменяется его энергия. Изменение энергии равно совершенной работе: ​ \( E=A \) ​.

2. Потенциальной энергией называют энергию взаимодействия тел или частей тела, зависящую от их взаимного положения.

Поскольку тела взаимодействуют с Землёй, то они обладают потенциальной энергия взаимодействия с Землёй.

Если тело массой ​ \( m \) ​ падает с высоты ​ \( h_1 \) ​ до высоты ​ \( h_2 \) ​, то работа силы тяжести ​ \( F_т \) ​ на участке ​ \( h=h_1-h_2 \) ​ равна: ​ \( A = F_тh = mgh = mg(h_1 — h_2) \) ​ или \( A = mgh_1 — mgh_2 \) (рис. 48).


В полученной формуле ​ \( mgh_1 \) ​ характеризует начальное положение (состояние) тела, \( mgh_2 \) характеризует конечное положение (состояние) тела. Величина \( mgh_1=E_ \) — потенциальная энергия тела в начальном состоянии; величина \( mgh_2=E_ \) — потенциальная энергия тела в конечном состоянии.

Можно записать ​ \( A=E_-E_ \) ​, или \( A=-(E_-E_) \) , или \( A=-E_ \) .

Если тело находится на некоторой высоте ​ \( h \) ​ относительно поверхности Земли, то его потенциальная энергия в данном состоянии равна ​ \( E_п=mgh \) ​. Значение потенциальной энергии зависит от того, относительно какого уровня она отсчитывается. Уровень, на котором потенциальная энергия равна нулю, называют нулевым уровнем.

В отличие от кинетической энергии потенциальной энергией обладают покоящиеся тела. Поскольку потенциальная энергия — это энергия взаимодействия, то она относится не к одному телу, а к системе взаимодействующих тел. В данном случае эту систему составляют Земля и поднятое над ней тело.

3. Потенциальной энергией обладают упруго деформированные тела. Предположим, что левый конец пружины закреплён, а к правому её концу прикреплён груз. Если пружину сжать, сместив правый её конец на ​ \( x_1 \) ​, то в пружине возникнет сила упругости ​ \( F_ \) ​, направленная вправо (рис. 49).

Если теперь предоставить пружину самой себе, то её правый конец переместится, удлинение пружины будет равно \( x_2 \) ​, а сила упругости \( F_ \) .


Работа силы упругости равна

​ \( kx_1^2/2=E_ \) ​ — потенциальная энергия пружины в начальном состоянии, \( kx_2^2/2=E_ \) — потенциальная энергия пружины во конечном состоянии. Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии пружины.

Можно записать ​ \( A=E_-E_ \) ​, или \( A=-(E_-E_) \) , или \( A=-E_ \) .

Если пружина деформирована и её витки смещены относительно положения равновесия на расстояние ​ \( x \) ​, то потенциальная энергия пружины в данном состоянии равна ​ \( E_п=kx^2/2 \) ​.

4. Движущиеся тела так же могут совершить работу. Например, движущийся поршень сжимает находящийся в цилиндре газ, движущийся снаряд пробивает мишень и т.п. Следовательно, движущиеся тела обладают энергией. Энергия, которой обладает движущееся тело, называется кинетической энергией. Кинетическая энергия ​ \( E_к \) ​ зависит от массы тела и его скорости \( E_к=mv^2/2 \) . Это следует из преобразования формулы работы.

Работа ​ \( A=FS \) ​. Сила ​ \( F=ma \) ​. Подставив это выражение в формулу работы, получим ​ \( A=maS \) ​. Так как ​ \( 2aS=v^2_2-v^2_1 \) ​, то ​ \( A=m(v^2_2-v^2_1)/2 \) ​ или \( A=mv^2_2/2-mv^2_1/2 \) , где ​ \( mv^2_1/2=E_ \) ​ — кинетическая энергия тела в первом состоянии, \( mv^2_2/2=E_ \) — кинетическая энергия тела во втором состоянии. Таким образом, работа силы равна изменению кинетической энергии тела: ​ \( A=E_-E_ \) ​, или ​ \( A=E_к \) ​. Это утверждение — теорема о кинетической энергии.

Если сила совершает положительную работу, то кинетическая энергия тела увеличивается, если работа силы отрицательная, то кинетическая энергия тела уменьшается.

5. Полная механическая энергия ​ \( E \) ​ тела — физическая величина, равная сумме его потенциальной ​ \( E_п \) ​ и кинетической \( E_п \) энергии: \( E=E_п+E_к \) .

Пусть тело падает вертикально вниз и в точке А находится на высоте ​ \( h_1 \) ​ относительно поверхности Земли и имеет скорость ​ \( v_1 \) ​ (рис. 50). В точке В высота тела \( h_2 \) и скорость \( v_2 \) Соответственно в точке А тело обладает потенциальной энергией ​ \( E_ \) ​ и кинетической энергией \( E_ \) , а в точке В — потенциальной энергией \( E_ \) и кинетической энергией \( E_ \) .


При перемещении тела из точки А в точку В сила тяжести совершает работу, равную А. Как было показано, ​ \( A=-(E_-E_) \) ​, а также \( A=E_-E_ \) . Приравняв правые части этих равенств, получаем: ​ \( -(E_-E_)=E_-E_ \) ​, откуда \( E_+E_=E_+E_ \) или ​ \( E_1=E_2 \) ​.

Это равенство выражает закон сохранения механической энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют консервативные силы (силы тяготения или упругости) сохраняется.

В реальных системах действуют силы трения, которые не являются консервативными, поэтому в таких системах полная механическая энергия не сохраняется, она превращается во внутреннюю энергию.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Два тела находятся на одной и той же высоте над поверхностью Земли. Масса одного тела ​ \( m_1 \) ​ в три раза больше массы другого тела ​ \( m_2 \) ​. Относительно поверхности Земли потенциальная энергия

1) первого тела в 3 раза больше потенциальной энергии второго тела
2) второго тела в 3 раза больше потенциальной энергии первого тела
3) первого тела в 9 раз больше потенциальной энергии второго тела
4) второго тела в 9 раз больше потенциальной энергии первого тела

2. Сравните потенциальную энергию мяча на полюсе ​ \( E_п \) ​ Земли и на широте Москвы ​ \( E_м \) ​, если он находится на одинаковой высоте относительно поверхности Земли.

1) ​ \( E_п=E_м \) ​
2) \( E_п>E_м \)
3) \( E_п
4) \( E_п\geq E_м \)

3. Тело брошено вертикально вверх. Его потенциальная энергия

1) одинакова в любые моменты движения тела
2) максимальна в момент начала движения
3) максимальна в верхней точке траектории
4) минимальна в верхней точке траектории

4. Как изменится потенциальная энергия пружины, если её удлинение уменьшить в 4 раза?

1) увеличится в 4 раза
2) увеличится в 16 раз
3) уменьшится в 4 раза
4) уменьшится в 16 раз

5. Лежащее на столе высотой 1 м яблоко массой 150 г подняли относительно стола на 10 см. Чему стала равной потенциальная энергия яблока относительно пола?

1) 0,15 Дж
2) 0,165 Дж
3) 1,5 Дж
4) 1,65 Дж

6. Скорость движущегося тела уменьшилась в 4 раза. При этом его кинетическая энергия

1) увеличилась в 16 раз
2) уменьшилась в 16 раз
3) увеличилась в 4 раза
4) уменьшилась в 4 раза

7. Два тела движутся с одинаковыми скоростями. Масса второго тела в 3 раза больше массы первого. При этом кинетическая энергия второго тела

1) больше в 9 раз
2) меньше в 9 раз
3) больше в 3 раза
4) меньше в 3 раза

8. Тело падает на пол с поверхности демонстрационного стола учителя. (Сопротивление воздуха не учитывать.) Кинетическая энергия тела

1) минимальна в момент достижения поверхности пола
2) минимальна в момент начала движения
3) одинакова в любые моменты движения тела
4) максимальна в момент начала движения

9. Книга, упавшая со стола на пол, обладала в момент касания пола кинетической энергией 2,4 Дж. Высота стола 1,2 м. Чему равна масса книги? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1) 0,2 кг
2) 0,288 кг
3) 2,0 кг
4) 2,28 кг

10. С какой скоростью следует бросить тело массой 200 г с поверхности Земли вертикально вверх, чтобы его потенциальная энергия в наивысшей точке движения была равна 0,9 Дж? Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальную энергию тела отсчитывать от поверхности земли.

1) 0,9 м/с
2) 3,0 м/с
3) 4,5 м/с
4) 9,0 м/с

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A. Потенциальная энергия взаимодействия тела с Землёй
Б. Кинетическая энергия
B. Потенциальная энергия упругой деформации

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ЭНЕРГИИ
1) ​ \( E=mv^2/2 \) ​
2) \( E=kx^2/2 \) ​
3) \( E=mgh \) ​

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A. Потенциальная энергия
Б. Кинетическая энергия
B. Полная механическая энергия

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ЭНЕРГИИ
1) Уменьшается
2) Увеличивается
3) Не изменяется

Часть 2

13. Пуля массой 10 г, движущаяся со скоростью 700 м/с, пробила доску толщиной 2,5 см и при выходе из доски имела скорость 300 м/с. Определить среднюю силу сопротивления, воздействующую на пулю в доске.

Читайте также: