1 дәріс Кіріспе. Материалдық нүктенің кинематикасы Механика
Кинетикалық және потенциалдық энергия
жүктеу/скачать 362,75 Kb.
|
1-3 дәріс
Кинетикалық және потенциалдық энергияЭнергия – дененің жұмыс жасау қабілетін сипаттайтын шама. Механикада энергия денелер жылдамдықтар арқылы, сондай-ақ осы денелердің бір-біріне қатысты өзара орналасу сипатымен анықталады. Механикада есептің сипатына қарай энергия кинетикалық және потенциалдық болып екі түрге бөлінеді. а) Кинетикалық энергия. Кинетикалық энергия (К) денелер жылдамдықтары арқылы анықталады және қозғалушы жүйенің толық тоқтағанға дейінгі жұмысымен анықталады. (3.13) Кинетикалық энергияға (3.13) өрнегінен басқаша түр беруге болады. Берілген өрнектің алымын да, бөлімін де m массаға көбейтейік (3.13a) мұндағы mυ=p – дене импульсі. б) Потенциалдық энергия. 3.3-сурет Денелердің пішінін немесе орнын өзгерту барысында жұмыс жасау мүмкіншілігі бар жүйелер потенциалдық энергияға ие болады. Бұл жағдайлар консервативті күштер арқылы болады Егер күштің әсерінен жасалынған жұмыс жүргізілген жолдың формасына қарамай тұрақты болып қала берсе, онда күшті консервативті күш деп атайды. Консервативті күштердің тұйық жолдағы істейтін жұмысы нольге тең. Мысалы, ауырлық күші консервативті күш болып табылады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы: , мұндағы: k – серіппе қаттылығының коэффициенті Соңғы өрнектің толық дифференциалы dП=kxdx (3.14) Егер потенциалдық энергия уақытқа тәуелді болмаса П =П(х, у, z) функциясының нақты түрі өріс күшінің сипатына байланысты болады. Мысалы, Жер бетінен h биіктікке көтерілген массасы m дененің энергиясы П=mgh болады. Механикадағы энергияның сақталу заңыЭнергияның сақталу және түрлену заңы - табиғаттың іргелі заңдарының бірі болып есептеледі. Бұл заң бойынша кез келген тұйық жүйенің энергиясы, ондағы өтетін кез келген процестер кезінде сақталады. Егер жүйе тұйық болса және оған тек консервативті күштер әсер етсе, онда осы қорытқы күштердің элементар жұмысы жоғарыда айтылған бойынша потенциалды энергияның кемуіне тең dA= −dП ал, екінші жағынан кинетикалық энергияның өсімшесіне тең dA=dK Олай болса dK=−dП немесе dK+ dП =0 (3.15) Диференциалдардың қосындысы қосындылардың дифференциалына тең, сонда d(K+П) =0 мұндағы (K+П) – жүйенің толық энергиясы, ол кинетикалық K және П потенциалдық энергияларының қосындысына тең. Бұл дегеніміз, тұйық жүйенің толық механикалық энергиясы тұрақты деген сөз. К+П=const (3.16) (3.16) өрнегі механикалық энергияның сақталу заңының теңдеуі. Сонымен, тек консервативті күштер әсер еткенде, тұйық жүйедегі денелердің толық механикалық энергиясы тұрақты болады. Егер жүйенің потенциалды энергиясы кемісе, онда оның кинетикалық энергиясы артады және керісінше кинетикалық энергиясы кемісе потенциалдық энергиясы артады. жүктеу/скачать 362,75 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|