«Механика» бойынша дәрістер курсы. Материялық нүктенің қозғалысы

Механикада энергияның екі түрі белгілі: дене қозғалысынң жылдамдығына байланысты кинетикалық энергия, дененің тұрған орны бойынша анықталатын потенциялық энергия. Бұлардың қосындсын дененің толық механикалық энергиясы дейді.

Механикалық энергия сақталады. Осыны дәлелдеу үшін вертикаль төмен бағытта дененің еркін құлауын мысалға алайық. Дененің Һ₁ биіктіктегі жылдамдығы ал Һ₂ биіктіктегі жылдамдығы болсын. Осы мәндерді пайдаланыпкинематикадан белгілі мына теңдеуді жазайық

бұдан ;

Бұл өрнекті басқаша жазуға болады.

теңдіктің екі жағын да дененің m массасына көбейтіп мынаны табамыз:

мұндағы дененің потенциалдық, кинетикалық энергиялары.

Екі энергия мен жұмыс арсындағы байланысты қарастырайық.

Энергия кең мағынадағы түсінік. Материя қозғалысының қандай формасы болса да энергиямен өлшенеді.

Энергия дегеніміз материяның әртүрлі қозғалыс формаларының жалпы өлшеуіші. Қозғалыс формаларына механикалық (молекулалық) жылулық, электромагниттік, квантты-механикалық, ішкі ядролық қозғалыстар жатады.

Жұмыс энергия өзгерісін сандық жағынан сипаттайтын шама.

Қарапайым үдеумен қозғалатын денелердің өндіретін жұмысы кинетикалық энергияның өзгерісімен анықталады, яғни

(26)

Еркін түскен денелердің өндіретін жұмысын потенциалдық энергияның өзгеру шамасына тең:

Серпінді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы мынаған тең:

мұндағы Гук заңы бойынша пропорционалдық коэффициент, немесе қатаңдық ( Е-Юнг модулі, S-созылатын көлденең қимасының ауданы, х-оның бастапқы ұзындығы), деформация кезіндегі дененің ұзаруы.

Энергия арқылы қуатты анықтайтын жағдайларды қарастырайық.

Денелердің (машиналар мен қондырғылардың) энергияны өзгерту немесе ол бір түрден екіншіге түрлендіру шапшаңдығын көрсететін шаманы қуат деп атайды.