Дененің жұмыс істеу қабілеттілігінің сандық мөлшерін энергия деп атайды.
Энергия жұмыспен тығыз байланысты болғандықтан, жұмыс қандай өлшем бірлікпен өлшенсе, энергия да сондай өлшем бірлікпен өлшенеді.
Кинетикалық энергия.
Материалдық нүктеге түсірілген күштің жасаған жұмысы дененің жылдамдығының өзгеруіне байланысты. Бұл байланыс материалдық нүктенің кинетикалық энергиясы деп аталады.
Егер дене инерция күшінің нәтижесінде ds –ке орын ауыстырса, істелген жұмыс
, бұдан:
яғни, v жылдамдықпен қозғалатын массасы m дененің кинетикалық энергиясы:
Сонымен, кинетикалық энергия дененің тек массасы мен жылдамдығына тәуелді. Сондықтан, ол
1) жүйенің күй формуласы болып табылады;
2) барлық уақытта оң;
3) әртүрлі инерциалды санақ жүйесінде бірдей емес.
Потенциалдық энергия.
Потенциалдық энергия-денелердің өзара орналасуын және араларындағы әсерлесу күшін сипаттайтын жүйенің механикалық энергиясы.
Потенциалдық энергия денелердің немесе олардың бөлшектерінің өзара орналасуы кезіндегі жұмыс қорымен өлшенеді. Мысалы, материалдық нүкте ауырлық күшінің біртекті өрісінде қозғалғанда, яғни бір денені бір деңгейден екінші деңгейге көтергенде істелетін жұмысты есептеу арқылы потенциалдық энергияны табуға болады. Массасы m дене Жер бетінен h биіктікке көтерілсін, сонда оның потенциалдық энергиясы жасалынған жұмысқа тең:
немесе
Ендеше: 1) массасы m дененің h биіктікке көтерілген кезде немесе төмен түскен кездегі потенциалдық энергиясы:
2) х – ұзындыққа созылған пружинаның потенциалдық энергиясы:
Сурет 3.5
Ауырлық күшінің жұмысы
4. Механикалық энергияның сақталу заңдары.
Тек механикалық процестер өтетін жүйелер механикалық жүйе деп аталады.
Егер тұйықталған механикалық жүйеде потенциалдық және кинетикалық энергиялардың қосындысы тұрақты шама болса, мұндай жүйелер консервативтік жүйелер деп аталады.
Егер тұйықталған механикалық жүйеде потенциалдық және кинетикалық энергиялардың қосындысы кемісе, механикалық энергия энергияның басқа түріне айналады. Мұндай жүйелер диссипативтік жүйелер деп аталады.
Дененің қозғалысы кезінде, кез келген уақыт мезетінде оның кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы тұрақты болады:
Бұл табиғаттың негізгі заңы болып табылады. Энергияның сақталу заңын кеңірек түсіну мынаны көрсетеді: энергия жоғалмайды және жоқтан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ғана ауысады. Энергияның бір түрі қаншаға кемісе, екінші түрі соншаға артады. Басқаша айтқанда, қозғалыссыз материя болмайды. Қозғалыс – материяның өмір сүру формасы.
Достарыңызбен бөлісу: |
