Принсипи энергияи корӣ-механикӣ
Теоремаи энергияи кинетикӣ-кор мегӯяд, ки кори холис ё кори анҷомдодашуда аз ҷониби қувваи холис ба тағирёбии энергияи кинетикӣ баробар аст.
W холис = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W холис = Ду намуди қувваҳо мавҷуданд, яъне қувваи консервативӣ ва қувваи ғайриконсервативӣ. Ҳамин тариқ, кори холисро метавон аз кори анҷомдодашудаи қувваи консервативӣ ва кори анҷомдодашудаи қувваи ғайриконсервативӣ иборат ҳисоб кард.
W c + W nc = ΔKE
Коре, ки қувваи консервативӣ анҷом медиҳад, ба тағйироти манфии энергияи потенсиалӣ баробар аст:
W c = -ΔPE
– ΔPE + W nc = ΔKE
W nc = ΔPE + ΔKE
Wnc = ΔME
Муодилаи дар боло овардашуда нишон медиҳад, ки кори аз ҷониби қувваи ғайриконсервативӣ ба объект анҷомдодашуда ба тағйирёбии энергияи механикии объект баробар аст. Энергияи механикӣ = энергияи потенсиалӣ + энергияи кинетикӣ. Энергияи потенсиалӣ метавонад шакли энергияи потенсиалии ҷозиба ё энергияи потенсиалии чандирро дошта бошад.
Намунаи савол: Теоремаи энергияи кор-механикӣ
Қуттии 2 кг дар аввал бо суръати 10 м/с ҳаракат мекунад. Пас аз муддате, қуттӣ меистад. Коэффитсиенти соиши кинетикӣ байни қуттӣ ва фарш 0.2 аст. Шитоби ҷозиба 10 м/с2 аст . Ҷойивазкунии қуттӣ чанд аст?
Муҳокима:
Муайян карда шуд: m = 2 кг, v o = 10 м/с, vt = 0, k = 0.2, w = мг = (1 кг)(10 м/с2 ) = 10 кг м/с2 = 10 Нютон,
Пурсида шуд: миқдори ҷойивазкунии қуттӣ (с)
Теоремаи энергияи кор-механикӣ:
W nc = ΔME
W nc = ΔPE + ΔKE
Баландӣ (h) доимӣ мемонад ё дар баландӣ тағироте ба амал намеояд, аз ин рӯ, дар энергияи потенсиалии ҷозиба тағироте ба амал намеояд.
Wnc = ΔKE
Коре, ки қувваи соишдиҳии кинетикӣ анҷом медиҳад, чунин аст:
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)
Қувваи соиши кинетикӣ кори манфӣ мекунад (қувваи соиши кинетикӣ дар самти муқобили ҷойивазкунии объект аст)
Тағйирёбии энергияи кинетикӣ:
ΔKE = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1⁄2 (2)(0 2 – 10 2 ) = (0 – 100) = – 100
Ҷойивазкунии объект:
W nc = ΔKE
– (4)(ҳо) = – 100
s = – 100 / – 4 = 25 метр
20 савол ва ҷавобҳои консептуалӣ дар бораи принсипи энергияи механикии корӣ:
1. Савол: Принсипи энергияи механикии корӣ чист? Ҷавоб: Принсипи энергияи механикии корӣ мегӯяд, ки кори анҷомдодашуда дар рӯи объект ба тағйирёбии энергияи механикии он баробар аст.
2. Савол: Дар физика кор чӣ гуна муайян карда мешавад? Ҷавоб: Кор ҳамчун ҳосили қуввае, ки ба объект татбиқ мешавад ва масофае, ки он дар самти қувва ҳаракат мекунад, муайян карда мешавад.
3. Савол: Энергияи механикӣ чист? Ҷавоб: Энергияи механикӣ аз энергияи кинетикии объект ва энергияи потенсиалӣ иборат аст.
4. Савол: Дар сурати набудани қувваҳои ғайриконсервативӣ, дар бораи энергияи умумии механикии системаи пӯшида чӣ гуфтан мумкин аст? Ҷавоб: Энергияи умумии механикӣ доимӣ боқӣ мемонад.
5. Савол: Мисоле аз қувваи консервативӣ биёред. Ҷавоб: Қувваи ҷозиба мисоли қувваи консервативӣ аст.
6. Савол: Энергияи потенсиалӣ аз энергияи кинетикӣ чӣ фарқ дорад? Ҷавоб: Энергияи потенсиалӣ энергияест, ки аз мавқеъ, ба монанди баландии аз замин ба вуҷуд меояд, дар ҳоле ки энергияи кинетикӣ аз ҳаракат ба вуҷуд меояд.
7. Савол: Кори анҷомдодашудаи қувваи консервативӣ бо энергияи потенсиалӣ чӣ гуна алоқаманд аст? Ҷавоб: Кори анҷомдодашудаи қувваи консервативӣ ба тағйироти манфии энергияи потенсиалӣ баробар аст.
9. Савол: Принсипи энергияи механикӣ чӣ гуна табдили энергияи потенсиалиро ба энергияи кинетикӣ дар ҷисми афтиши озод шарҳ медиҳад? Ҷавоб: Ҳангоми афтидани ҷисм, энергияи потенсиалии он кам мешавад ва энергияи кинетикӣ ба миқдори баробар зиёд мешавад ва энергияи умумии механикӣ доимӣ боқӣ мемонад.
10. Савол: Вақте ки қувваҳои ғайриконсервативӣ, ба монанди соиш, ба энергияи механикии система таъсир мерасонанд, бо энергияи механикии он чӣ мешавад? Ҷавоб: Энергияи механикӣ кам мешавад, зеро қувваҳои ғайриконсервативӣ энергияро, аксар вақт ҳамчун гармӣ, пароканда мекунанд.
11. Савол: Оё энергияи механикии система метавонад афзоиш ёбад? Ҷавоб: Бале, вақте ки кори беруна дар система анҷом дода мешавад.
12. Савол: Мафҳуми кор бо энергия чӣ гуна алоқаманд аст? Ҷавоб: Кор воситаест, ки тавассути он энергия дар система интиқол ё табдил дода мешавад.
13. Савол: Агар объект бо суръати доимӣ ҳаракат кунад, дар бораи кори софи анҷомдодашуда бо он чӣ гуфтан мумкин аст? Ҷавоб: Кори софи анҷомдодашуда бо он сифр аст, зеро шитоб ба амал намеояд.
15. Савол: Чаро пружинаи фишурдашуда энергияи потенсиалӣ дорад? Ҷавоб: Ҳангоми фишурда шудани пружин, дар он кор анҷом дода мешавад, ки ҳамчун энергияи потенсиалӣ нигоҳ дошта мешавад. Ин энергия ҳангоми раҳо кардани пружин метавонад раҳо шавад.
16. Савол: Теоремаи кор-энергия чист? Ҷавоб: Теоремаи кор-энергия мегӯяд, ки кори анҷомдодашуда ба тағйирёбии энергияи кинетикии он баробар аст.
17. Савол: Қувват бо кор чӣ гуна алоқаманд аст? Ҷавоб: Қувват суръатест, ки дар он кор иҷро мешавад ё энергия интиқол дода мешавад. Он ҳамчун ҳисоб карда мешавад , ки дар он кор ва вақт аст.
18. Савол: Оё кор метавонад арзиши манфӣ дошта бошад? Ҷавоб: Бале, кор вақте манфӣ аст, ки қувва ва самти ҳаракат муқобил бошанд.
19. Савол: Агар кунҷи байни қувва ва самти ҳаракат 90 дараҷа бошад, кори анҷомдодашуда чӣ қадар аст? Ҷавоб: Кори анҷомдодашуда сифр аст, зеро қувва дар самти ҳаракат ягон ҷузъ надорад.
20. Савол: Чӣ тавр як мошини оддӣ, ба монанди фишанг, корро осон мекунад? Ҷавоб: Фишанг кори умумии анҷомшударо тағйир намедиҳад, балки тарзи истифодаи қувваро тағйир медиҳад ва вазифаро идорашавандатар ё самараноктар мегардонад.
Мафҳуми кор ва принсипи энергияи механикӣ дар физика асосианд ва фаҳмиши бунёдии тарзи интиқол ва табдилёбии энергияро дар системаҳои гуногун фароҳам меоранд.
