机械能守恒 机械能守恒的条件 机械能守恒的条件有哪些

一、什么是机械能守恒

1、一、机械能守恒是指在只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

2、物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。

3、当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒。

4、若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒。

5、若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒：若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒：若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒。

二、什么情况下机械能守恒

只有重力或弹力做功情况下机械能守恒。

1、重力势能为与物体位置相关的能量，重力势能具有相对性。表达式为 Ep=mgh其中，m为质量，单位千克；g为重力常数，9.8N/kg；h为高度，物体相对于势能参照面的高度(具有相对性，势能参考面选择不同，则h不同)，单位米。

需要注意的是，h的数值具有相对性，但是对于一个运动过程来说，初始位置和最终位置的Δh是代数值，没有相对性。

2、弹性势能为Ep=1/2kx²(胡克定律的表达式为f=kx，其中k是劲度系数，x是物体的形变量。在国际单位制中，f的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力）

（1）系统的初、末状态机械能守恒。

（2）系统的动能增加量等于势能减少量Q1Q2。

1、当物体质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。

2、当物体运动速度相同时，物体质量越大，动能越大。

3、在宏观低速的情况下，动能计算公式E=1/2mv^2。

从能量转化角度看机械能守恒的本质：

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，与系统内是否一定发生动能和势能的相互转化无关。

如在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体。其机械能守恒；如果系统内或系统与外界之间有其他形式的能与机械能的转化。

即使系统机械能总量保持不变，其机械能也是不守恒的，如一炸弹在爆炸时，假设外力不做功，但系统内的化学能（非保守力）对系统做功了，虽然机械能总量保持不变，但系统内有其他形式的能（内能或电能）转化为系统的机械能，系统又克服外界做功将机械能转化成其他形式的能。

参考资料来源：百度百科——机械能守恒

三、机械能守恒的三个条件是什么

1、机械能守恒的三个条件是只受重力作用，在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒。受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功。物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒。其他力做功，但做功的代数和为零。

2、在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这就是机械能守恒的内容。其中，势能包括重力势能与弹性势能。重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。只有在重力或弹簧弹力做功的情形下，物体的重力势能或弹性势能和动能发生相互转化。

四、机械能守恒的条件 机械能守恒的条件有哪些

1、机械能守恒条件：只有重力或弹力做功。在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

2、由动能定理和势能定理联立，可得机械能定理（通常称之为功能原理）：除重力或弹力之外其它力的总功，等于系统机械能的变化。

3、这个定理表明，重力或弹力做功，只是使机械能内部几种形式之间发生相互转化，而并不引起系统机械能的变化。只有除重力或弹力之外其它力的功，才会使其他形式的能量与系统的机械能相互转化，从而改变系统的机械能的变化。

五、动量守恒和机械能守恒的区别

1、动量守恒是只要系统（或物体）的合外力为0；则系统的动量就守恒。

2、机械能守恒是只有系统（或物体）的重力或弹力做功时，系统的机械能才守恒。机械能是指系统（或物体）的重力势能、动能、弹性势能的总和。

3、物体机械能守恒时，动量不一定守恒，例如自由落体运动。

4、物体的动量守恒时，机械能不一定守恒，例如物体爆炸。

5、两者的区别主要在于动量守恒是所有的合外力为0时，动量才守恒。机械能时在只有重力与弹力做功时，机械能才守恒，即合外力可以不为0，例如单摆运动。

六、机械能守恒是什么意思

机械能守恒：重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。只有重力或弹力做功。或系统的外力和非保守内力做功和为零。

物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。重力势能为与物体位置相关的能量，重力势能具有相对性。

表达式为 Ep=mgh其中，m为质量，单位千克；g为重力常数，9.8N/kg；h为高度，物体相对于势能参照面的高度(具有相对性，势能参考面选择不同，则h不同)，单位米。

需要注意的是，h的数值具有相对性，但是对于一个运动过程来说，初始位置和最终位置的Δh是代数值，没有相对性。

若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒。

若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒：若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒：若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒。

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