İş-mexaniki enerji prinsipi
İş-kinetik enerji teoremi, xalis işin və ya xalis qüvvənin gördüyü işin kinetik enerjidəki dəyişikliyə bərabər olduğunu bildirir.
W xalis = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W xalis = İki növ qüvvə var, yəni mühafizəkar qüvvə və qeyri-mühafizəkar qüvvə. Beləliklə, xalis iş mühafizəkar qüvvənin gördüyü işdən və qeyri-mühafizəkar qüvvənin gördüyü işdən ibarət hesab edilə bilər.
W c + W nc = ΔKE
Mühafizəkar qüvvənin gördüyü iş potensial enerjidəki mənfi dəyişikliyə bərabərdir:
W c = -ΔPE
– ΔPE + W nc = ΔKE
W nc = ΔPE + ΔKE
Wnc = ΔME
Yuxarıdakı tənlik, qeyri-mühafizəkar qüvvənin cisim üzərində gördüyü işin cismin mexaniki enerjisindəki dəyişikliyə bərabər olduğunu bildirir. Mexaniki enerji = potensial enerji + kinetik enerji. Potensial enerji cazibə potensial enerjisi və ya elastik potensial enerji formasında ola bilər.
Nümunə sual: İş-mexaniki enerji teoremi
2 kq-lıq qutu əvvəlcə 10 m/s sürətlə hərəkət edir. Qısa müddət sonra qutu dayanır. Qutu ilə döşəmə arasındakı kinetik sürtünmə əmsalı 0.2-dir. Qravitasiya sürətlənməsi 10 m/s2-dir . Qutunun yerdəyişməsi nə qədərdir?
Müzakirə:
Müəyyən edilib: m = 2 kq, v o = 10 m/s, vt = 0, k = 0.2, w = mq = (1 kq)(10 m/s² ) = 10 kq m/s² = 10 Nyuton,
Sual verildi: qutunun yerdəyişməsinin miqdarı
İş-mexaniki enerji teoremi:
W nc = ΔME
W nc = ΔPE + ΔKE
Hündürlük (h) sabit qalır və ya hündürlükdə heç bir dəyişiklik yoxdur, buna görə də cazibə potensial enerjisində heç bir dəyişiklik yoxdur.
Wnc = ΔKE
Kinetik sürtünmə qüvvəsinin gördüyü iş:
W nc = – f k s = μ k N -s = μ k w -s = μ k mg -s
W nc = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)
Kinetik sürtünmə qüvvəsi mənfi iş görür (kinetik sürtünmə qüvvəsi cismin yerdəyişməsinin əks istiqamətindədir)
Kinetik enerjidə dəyişiklik:
ΔKE = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1⁄2 (2)(0 2 – 10 2 ) = (0 – 100) = – 100
Obyektin yerdəyişməsi:
W nc = ΔKE
– (4)(lər) = – 100
s = – 100 / – 4 = 25 metr
İş-mexaniki enerji prinsipi haqqında 20 konseptual sual və cavab:
1. Sual: İş-mexaniki enerji prinsipi nədir? Cavab: İş-mexaniki enerji prinsipi bir cisim üzərində görülən işin onun mexaniki enerjisindəki dəyişikliyə bərabər olduğunu bildirir.
2. Sual: Fizikada iş necə təyin olunur? Cavab: İş, cisimə tətbiq olunan qüvvə ilə onun qüvvə istiqamətində hərəkət etdiyi məsafənin hasili kimi müəyyən edilir.
3. Sual: Mexaniki enerji nədən ibarətdir? Cavab: Mexaniki enerji cismin kinetik enerjisindən və potensial enerjisindən ibarətdir.
4. Sual: Qeyri-mühafizəkar qüvvələr olmadığı təqdirdə, qapalı sistemin ümumi mexaniki enerjisi haqqında nə demək olar? Cavab: Ümumi mexaniki enerji sabit qalır.
5. Sual: Mühafizəkar qüvvəyə nümunə verin. Cavab: Qravitasiya qüvvəsi mühafizəkar qüvvəyə nümunədir.
6. Sual: Potensial enerji kinetik enerjidən nə ilə fərqlənir? Cavab: Potensial enerji yerdən hündürlük kimi mövqedən qaynaqlanan enerjidir, kinetik enerji isə hərəkətdən qaynaqlanır.
7. Sual: Mühafizəkar qüvvənin gördüyü iş potensial enerji ilə necə əlaqəlidir? Cavab: Mühafizəkar qüvvənin gördüyü iş potensial enerjidəki mənfi dəyişikliyə bərabərdir.
9. Sual: İş-mexaniki enerji prinsipi sərbəst düşən cisimdə potensial enerjinin kinetik enerjiyə çevrilməsini necə izah edir? Cavab: Cisim düşdükcə onun potensial enerjisi azalır və kinetik enerjisi ekvivalent miqdarda artır və ümumi mexaniki enerji sabit qalır.
10. Sual: Sürtünmə kimi qeyri-mühafizəkar qüvvələr sistemin mexaniki enerjisinə təsir etdikdə nə baş verir? Cavab: Mexaniki enerji azalır, çünki qeyri-mühafizəkar qüvvələr enerjini, çox vaxt istilik kimi dağıdır.
11. Sual: Sistemin mexaniki enerjisi arta bilərmi? Cavab: Bəli, sistem üzərində xarici iş görüldükdə.
12. Sual: İş anlayışı enerji ilə necə əlaqəlidir? Cavab: İş, enerjinin bir sistemdə ötürülməsi və ya çevrilməsi vasitəsidir.
13. Sual: Əgər bir cisim sabit sürətlə hərəkət edirsə, onun üzərində görülən xalis iş haqqında nə demək olar? Cavab: Heç bir sürətlənmə baş vermədiyi üçün onun üzərində görülən xalis iş sıfırdır.
15. Sual: Sıxılmış yayın potensial enerjisi nə üçün var? Cavab: Yay sıxıldıqda, üzərində iş görülür və bu enerji potensial enerji kimi saxlanılır. Yay buraxıldıqda bu enerji sərbəst buraxıla bilər.
16. Sual: İş-enerji teoremi nədir? Cavab: İş-enerji teoremi, bir cisim üzərində görülən işin onun kinetik enerjisindəki dəyişikliyə bərabər olduğunu bildirir.
17. Sual: Qüvvət işlə necə əlaqəlidir? Cavab: Qüvvət işin görülmə və ya enerjinin ötürülmə sürətidir. kimi hesablanır , burada iş, isə zamandır.
18. Sual: İşin mənfi qiyməti ola bilərmi? Cavab: Bəli, qüvvə və hərəkət istiqaməti əks olduqda iş mənfi olur.
19. Sual: Qüvvə ilə hərəkət istiqaməti arasındakı bucaq 90 dərəcədirsə, görülən iş nə qədərdir? Cavab: Görülən iş sıfıra bərabərdir, çünki qüvvənin hərəkət istiqamətində heç bir komponenti yoxdur.
20. Sual: Sadə bir maşın, məsələn, ling, işi necə asanlaşdırır? Cavab: Ling görülən ümumi işi dəyişdirmir, əksinə qüvvənin tətbiq olunma tərzini dəyişdirir və bununla da işi daha idarəolunan və ya səmərəli edir.
İş anlayışı və mexaniki enerji prinsipi fizikada fundamentaldır və enerjinin müxtəlif sistemlərdə necə ötürüldüyü və çevrildiyi haqqında fundamental bir anlayış təmin edir.
