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Galeria de mapas mentais 2A lei da conservação das máquinas e a lei da conservação da energia

2A lei da conservação das máquinas e a lei da conservação da energia

Os mal-entendidos no estudo da lei da conservação das máquinas e da lei da conservação da energia residem na compreensão pouco clara das causas da geração de calor por atrito. A aplicação da lei da conservação da energia a todo o processo resulta numa análise incompleta das mudanças nas várias energias. do sistema. A compreensão e soluções para a conservação mecânica também são apresentadas em detalhes.

Editado em 2022-05-11 09:03:30

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lei de conservação mecânica e Lei de conservação de energia

Aprendendo mal-entendidos

Compreensão pouco clara das causas da geração de calor por fricção

Ao aplicar a lei da conservação da energia a todo o processo, as variações nas diversas energias do sistema são analisadas de forma incompleta, ignorando-se a possível perda de energia mecânica em determinados instantes.

Confundir a lei da conservação da energia (energia em ambos os lados da equação) com a relação funcional (trabalho de um lado da equação e energia do outro lado)

Melhoria do conhecimento

A diferença entre a lei da conservação da energia mecânica e o teorema da energia cinética

O objeto de pesquisa da lei de conservação da energia mecânica é um sistema, enquanto o objeto de pesquisa do teorema da energia cinética é um objeto (ou um sistema de objetos que pode ser considerado uma partícula)

A lei da conservação da energia mecânica concentra-se na igualdade da energia mecânica nos estados inicial e final do sistema. Ambos os lados da equação são energia: enquanto o teorema da energia cinética concentra-se na mudança na energia cinética causada pelo trabalho do. força externa combinada no processo. Um lado da equação é trabalho e o outro é energia.

A lei da conservação da energia mecânica é condicional, ou seja, apenas a gravidade e a força elástica podem realizar trabalho enquanto o teorema da energia cinética é estabelecido sem restrições condicionais;

Problemas que podem ser resolvidos usando a lei da conservação da energia mecânica para um único objeto geralmente podem ser resolvidos usando o teorema da energia cinética. Além disso, evita o trabalho de determinar se o aumento da energia intelectual é conservado e de selecionar a superfície de energia potencial zero. Pelo contrário, os problemas que podem ser resolvidos pelo teorema da energia cinética podem não ser necessariamente resolvidos pela lei de conservação da energia mecânica. nesse sentido, o teorema da energia cinética é melhor que o teorema da energia cinética. A lei da conservação da energia mecânica é mais amplamente utilizada e mais comum.

A relação entre trabalho e conversão de energia

O trabalho realizado pela força externa combinada sobre um objeto é igual à mudança na energia cinética do objeto

Somente a gravidade (ou força elástica) funciona, e a energia mecânica do objeto é conservada

Enquanto a gravidade funcionar sobre um objeto, a energia potencial gravitacional do objeto mudará.

O trabalho realizado sobre um objeto por outras forças além da gravidade e da força da mola é igual à mudança na energia mecânica do objeto

O trabalho realizado para superar um par de forças de atrito deslizante em interação é igual ao calor gerado pelo atrito.

Compreensão das condições de conservação da energia mecânica

A condição de conservação nunca é que o trabalho realizado pela força externa combinada seja igual a 0, nem que o trabalho realizado pela força externa combinada seja 0.

O trabalho realizado pela gravidade ou pela força elástica não pode causar a conversão de energia mecânica e outras formas de energia. Ele só pode converter a energia cinética e a energia potencial do sistema. O trabalho realizado por outras forças, exceto a gravidade e a força elástica, pode. causar a conversão de energia mecânica e outras formas de energia.

Como determinar se a energia mecânica é conservada

Para um objeto, se apenas a gravidade realiza trabalho e outras forças não realizam trabalho, então a energia mecânica do objeto é conservada.

Do ponto de vista da conversão de energia, apenas a energia cinética e a energia térmica dentro do sistema são convertidas uma na outra. Não há transferência de energia mecânica entre o sistema e o mundo exterior, nem é convertida em outras formas de energia (como a interna). energia). Então a energia mecânica do sistema é conservada.

Do ponto de vista do trabalho, um sistema de objetos inclui forças internas e externas. Somente a gravidade ou a força elástica funcionam, outras forças não realizam trabalho ou a soma de seus trabalhos é 0

Algumas cordas são subitamente apertadas e os objetos colidem. Exceto pela gravidade ou pela força elástica, outras forças não realizam trabalho ou a soma do trabalho é 0.

Passos para resolver problemas usando a lei da conservação da energia mecânica

Selecione o objeto de pesquisa (objeto ou sistema) de acordo com o significado da questão

Estude claramente o processo de movimento do objeto, analise a força recebida pelo objeto durante o processo, esclareça o trabalho realizado por cada força e determine se a energia mecânica é conservada.

Selecione adequadamente a superfície de energia potencial zero para determinar a energia mecânica dos estados inicial e final do objeto de pesquisa durante o processo de pesquisa.

Resolvendo as equações com base na expressão da lei de conservação da energia mecânica

Ideias básicas para resolver problemas usando a lei da conservação de energia

Quando a energia de um objeto diminui, deve haver um aumento na energia de outros objetos, e a quantidade de diminuição deve ser igual à quantidade de aumento.

Quando alguma forma de energia diminui, deve haver outras formas de aumento de energia, e a quantidade de diminuição deve ser igual à quantidade de aumento.