Ish-mexanik energiya printsipi
Ish-kinetik energiya teoremasi shuni ko'rsatadiki, sof ish yoki sof kuch tomonidan bajarilgan ish kinetik energiyaning o'zgarishiga teng.
W sof = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W net = Ikki xil kuch mavjud, ya'ni konservativ kuch va konservativ bo'lmagan kuch. Shunday qilib, to'r ishi konservativ kuch tomonidan bajarilgan ish va konservativ bo'lmagan kuch tomonidan bajarilgan ishdan iborat deb hisoblash mumkin.
W c + W nc = ΔKE
Konservativ kuch tomonidan bajarilgan ish potensial energiyaning manfiy o'zgarishiga teng:
W c = -ΔPE
– ΔPE + W nc = ΔKE
W nc = ΔPE + ΔKE
Wnc = ΔME
Yuqoridagi tenglama konservativ bo'lmagan kuchning jismga bajargan ishi jismning mexanik energiyasining o'zgarishiga teng ekanligini aytadi. Mexanik energiya = potensial energiya + kinetik energiya. Potensial energiya tortishish potensial energiyasi yoki elastik potensial energiya shaklida bo'lishi mumkin.
Misol savol: Ish-mexanik energiya teoremasi
2 kg og'irlikdagi quti dastlab 10 m/s tezlikda harakatlanadi. Ko'p o'tmay, quti to'xtaydi. Quti va pol orasidagi kinetik ishqalanish koeffitsienti 0.2 ga teng. Gravitatsion tezlanish 10 m/s2 ga teng . Qutining siljishi qancha?
Munozara:
Aniqlandi: m = 2 kg, v o = 10 m/s, vt = 0, k = 0.2, w = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 = 10 Nyuton,
So'raldi: qutining siljishi (lar) miqdori
Ish-mexanik energiya teoremasi:
W nc = ΔME
W nc = ΔPE + ΔKE
Balandlik (h) o'zgarmas bo'lib qoladi yoki balandlikda o'zgarish bo'lmaydi, shuning uchun tortishish potensial energiyasida o'zgarish bo'lmaydi.
Wnc = ΔKE
Kinetik ishqalanish kuchi tomonidan bajarilgan ish quyidagicha:
W nc = – f k s = m k N -s = m k w -s = m k mg -s.
W nc = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)
Kinetik ishqalanish kuchi manfiy ish bajaradi (kinetik ishqalanish kuchi obyektning siljishiga teskari yo'nalishda)
Kinetik energiyaning o'zgarishi:
ΔKE = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1⁄2 (2)(0 2 – 10 2 ) = (0 – 100) = – 100
Ob'ektning siljishi:
W nc = ΔKE
– (4)(lar) = – 100
s = – 100 / – 4 = 25 metr
Ish-mexanik energiya printsipi haqida 20 ta kontseptual savol va javoblar:
1. Savol: Ish-mexanik energiya printsipi nima? Javob: Ish-mexanik energiya printsipi jism ustida bajarilgan ish uning mexanik energiyasining o'zgarishiga teng ekanligini bildiradi.
2. Savol: Fizikada ish qanday ta'riflanadi? Javob: Ish jismga qo'llaniladigan kuch va uning kuch yo'nalishi bo'yicha harakatlanadigan masofasining ko'paytmasiga teng deb belgilanadi.
3. Savol: Mexanik energiya nimadan iborat? Javob: Mexanik energiya jismning kinetik energiyasi va potensial energiyasidan iborat.
4. Savol: Konservativ bo'lmagan kuchlar bo'lmagan taqdirda, yopiq tizimning umumiy mexanik energiyasi haqida nima deyish mumkin? Javob: Umumiy mexanik energiya o'zgarmas bo'lib qoladi.
5. Savol: Konservativ kuchga misol keltiring. Javob: Gravitatsiya kuchi konservativ kuchga misol bo'la oladi.
6. Savol: Potensial energiya kinetik energiyadan qanday farq qiladi? Javob: Potensial energiya - bu yerdan balandlik kabi pozitsiyaga bog'liq energiya, kinetik energiya esa harakatga bog'liq.
7. Savol: Konservativ kuch tomonidan bajarilgan ish potensial energiya bilan qanday bog'liq? Javob: Konservativ kuch tomonidan bajarilgan ish potensial energiyaning manfiy o'zgarishiga teng.
9. Savol: Erkin tushayotgan jismda potensial energiyaning kinetik energiyaga aylanishini ish-mexanik energiya printsipi qanday tushuntiradi? Javob: Jism yiqilganda uning potensial energiyasi kamayadi va kinetik energiyasi ekvivalent miqdorda ortadi, bu esa umumiy mexanik energiyani doimiy saqlaydi.
10. Savol: Konservativ bo'lmagan kuchlar, masalan, ishqalanish ta'sir qilganda, tizimning mexanik energiyasi bilan nima sodir bo'ladi? Javob: Mexanik energiya kamayadi, chunki konservativ bo'lmagan kuchlar energiyani ko'pincha issiqlik sifatida tarqatadi.
11. Savol: Tizimning mexanik energiyasi oshishi mumkinmi? Javob: Ha, tizimda tashqi ish bajarilganda.
12. Savol: Ish tushunchasi energiya bilan qanday bog'liq? Javob: Ish - bu tizimda energiya uzatilishi yoki o'zgartirilishi vositasidir.
13. Savol: Agar jism doimiy tezlikda harakatlanayotgan bo'lsa, unda bajarilgan umumiy ish haqida nima deyish mumkin? Javob: Unda bajarilgan umumiy ish nolga teng, chunki tezlanish sodir bo'lmaydi.
15. Savol: Nima uchun siqilgan prujina potensial energiyaga ega? Javob: Prujina siqilganda, uning ustida ish bajariladi, bu esa potensial energiya sifatida saqlanadi. Bu energiya prujina qo'yib yuborilganda ajralib chiqishi mumkin.
16. Savol: Ish-energiya teoremasi nima? Javob: Ish-energiya teoremasi jism ustida bajarilgan ish uning kinetik energiyasining o'zgarishiga teng ekanligini aytadi.
17. Savol: Quvvat ish bilan qanday bog'liq? Javob: Quvvat - bu ish bajarilish yoki energiya uzatish tezligi. shaklida hisoblanadi , bu yerda ish va vaqt.
18. Savol: Ish manfiy qiymatga ega bo'lishi mumkinmi? Javob: Ha, kuch va harakat yo'nalishi qarama-qarshi bo'lganda ish manfiy bo'ladi.
19. Savol: Agar kuch va harakat yo'nalishi orasidagi burchak 90 gradus bo'lsa, bajarilgan ish qancha? Javob: Bajarilgan ish nolga teng, chunki kuchning harakat yo'nalishi bo'yicha hech qanday komponenti yo'q.
20. Savol: Dastak kabi oddiy mashina ishni qanday osonlashtiradi? Javob: Dastak bajarilgan umumiy ishni o'zgartirmaydi, balki kuch qo'llanilish usulini o'zgartiradi, bu esa vazifani boshqarishni osonlashtiradi yoki samaraliroq qiladi.
Ish tushunchasi va mexanik energiya printsipi fizikada asosiy tushunchalar bo'lib, turli tizimlarda energiya qanday uzatilishi va o'zgarishi haqida asosiy tushuncha beradi.
