机械能守恒定律 机械能守恒定律是什么
来源:择校网 时间:2024-12-27 18:33:48
一、机械能守恒定律是什么
定律:即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
1、外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;
2、只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能。
如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变,这就是机械能守恒定律。
1、从能量转化角度:从能量转化角度看,只要在某一物理过程中,系统的机械能总量始终保持不变,而且系统内或系统与外界之间没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为系统的机械能,那么系统的机械能就是守恒的。
2、从功能关系看:从功能关系看,机械能守恒的条件是“系统外力不做功,系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力是否做功无关。
参考资料来源:百度百科-机械能守恒定律
二、动量守恒定律与机械能守恒的区别
机械能变化只是大小变化,而动量变化却有三种情况:大小变化,方向变化,大小和方向均变化。一个物体机械能变化时动量一定变化,而动量变化时机械能不一定变化。
机械能变化的量度是合外力的功,动量变化的量度是合外力的冲量。
一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。机械能守恒定律,任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
机械能守恒定律数学表达式可以有以下两种形式:
过程式:WG WFn=∆Ek;E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)。
(1)p=p′即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。
(2)Δp=0即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:
即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。
参考资料来源:百度百科-动量守恒定律
参考资料来源:百度百科-机械能守恒定律
三、机械能守恒定律公式是什么
1、基本的公式是 Ek1 Ep1=Ek2 Ep2等号前的是初始状态的机械能,等号后的是末态的机械能。
2、(1)ΔE1=ΔE2等号前的是增加的机械能,等号后的是减少的机械能。
3、(2) W=ΔE W表示外力做的功,ΔE表示机械能的增加量。
4、(3) E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)
5、其实我蛮同意 82099345的看法的物理主要是理解它本质的东西,以上的公式本质都一样,只是变了个型式而已。学物理千万不能像文科一样学,不能拘泥于公式,要理解题目意思,理解它的本质,要顺着题目的意思来列式,不能死板的根据公式来做题,这样不仅降低了答题速度,而且也会影响正确率。总之要注重理解。
四、动能定理,机械能守恒定律,动量守恒定律,如何区别啊
机械能守恒定律与动量守恒定律的区别:
1.动量守恒是矢量守恒,守恒条件是从力的角度,即不受外力或外力的和为零.确定动量是否守恒应分析外力的和是否为零;
机械能守恒是标量守恒,守恒条件是从功的角度,即除重力、弹力做功外其他力不做功.确定系统机械能是否守恒应分析外力和内力做功,看是否只有重力、系统内弹力做功.
还应注意,外力的和为零和外力不做功是两个不同的概念.所以,系统机械能守恒时动量不一定守恒;动量守恒时机械能也不一定守恒.
2.应用机械能守恒定律解题的基本步骤
(1)根据题意选取研究对象(物体或系统).
(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况,判断机械能是否守恒.
(3)恰当地选取零势面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能.
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列出方程,若选用了增(减)量表达式,(3)就应成为确定过程中,动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解.
机械能守恒定律常与圆周运动结合.
(1)动量守恒定律具有广泛的适用范围,不论物体间相互作用力的性质如何;不论系统内物体的个数多少;不论是宏观低速运动的物体,还是微观高速运动的粒子;不论它们是否接触,只要系统所受的合外力为0,动量守恒定律就适用.
(2)只需知道变化前后系统的状态情况,不必理会系统中各物体在内力作用下所发生的复杂变化过程,解决问题简捷方便.
高考的综合题,不仅是力学过程的动量守恒定律,还涉及能量变化.时常要结合动能定理或机械能守恒定律.
能量守恒定律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式的能转化为另一种形式的能,或者从一个物体转移到另一个物体,能的总量保持不变.
应用能量守恒定律的记住两条思路:
(1)某种形式的能的减少量,一定等于其他形式能的增加量.
(2)某物体能量的减少量,一定等于其他物体能量的增加量.
五、机械能守恒定律公式
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能守恒定律:在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,但机械能保持不变。
其数学表达式可以有以下两种形式:
2.E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)
1.Ek1 Ep1=Ek2 Ep2(某时刻,某位置)
2.1/2mv1^2 mgh1=1/2mv2^2 mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]
守恒原理:当物体在运动过程中,如果A外=0,A非内保=0
那么有△E机=E末-E初=0或 Ek0 Ep0=Ek1 Ep1
这就是说,如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变,这就是质点系的机械能守恒定律。
物体的动能和势能统称为机械能。
一个物体能做功就说这个物体具有能。
守恒条件:机械能守恒条件是:只有系统内的弹力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来,
从功能关系式中的 WF外=△E机可知:更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力做功之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
当只有动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转换时,机械能才守恒。
六、机械能守恒定律(势能守恒)
1、因为管子很细,只用考虑左右两个圆筒中的液体。
2、对于圆柱形的物体来说,重心的高度是圆柱体高度的一半,即h1/2和h2/2。
3、再用重力势能公式Ep=mgh(其中h是指物体重心高度)
4、重力势能公式,Ep=mgh(其中h是物体重心高度)
5、这个是重力势能的定义。因为在重力场中(地面附近)把物体重心提高h的高度所需做的功是mgh,因此重力势能定义为Ep=mgh。
6、重心的定义即物体在重力场中所受重力的(等效)作用点。对截面均匀的物体(如本体中圆柱体),重心高度就是它本身高度的一半。
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