Галерея диаграмм связей 2Закон сохранения машин и закон сохранения энергии
Недоразумения в изучении закона сохранения машин и закона сохранения энергии заключаются в неясном понимании причин фрикционного тепловыделения. Применение закона сохранения энергии ко всему процессу приводит к неполному анализу изменения различных энергий. Понимание и решения проблемы механического сохранения также подробно представлены.
Отредактировано в 2022-05-11 09:03:30механический закон сохранения и Закон сохранения энергии
Изучение недоразумений
Неясное понимание причин фрикционного тепловыделения.
При применении закона сохранения энергии ко всему процессу изменения различных энергий системы анализируются неполностью и игнорируются возможные потери механической энергии в определенные моменты.
Путаница закона сохранения энергии (энергия в обеих частях уравнения) с функциональной зависимостью (работа в одной части уравнения и энергия в другой стороне)
Улучшение знаний
Разница между законом сохранения механической энергии и теоремой о кинетической энергии
Объектом исследования закона сохранения механической энергии является система, а объектом исследования теоремы о кинетической энергии — объект (или система объектов, которую можно рассматривать как частицу).
Закон сохранения механической энергии фокусируется на равенстве механической энергии в начальном и конечном состояниях системы. Обе части уравнения представляют собой энергию: тогда как теорема о кинетической энергии фокусируется на изменении кинетической энергии, вызванном работой тела. объединенная внешняя сила в процессе. Одна сторона уравнения — это работа, а другая — энергия.
Закон сохранения механической энергии условен, т. е. совершают работу только гравитация и сила упругости, а теорема о кинетической энергии устанавливается без условных ограничений;
Задачи, которые можно решить, используя закон сохранения механической энергии для одного объекта, обычно можно решить, используя теорему о кинетической энергии. Более того, это избавляет от необходимости определять, сохраняется ли прирост интеллектуальной энергии, и выбирать поверхность с нулевой потенциальной энергией. Напротив, проблемы, которые можно решить с помощью теоремы о кинетической энергии, не обязательно могут быть решены с помощью закона сохранения механической энергии. В этом смысле теорема о кинетической энергии лучше, чем теорема о кинетической энергии. Закон сохранения механической энергии более широко используется и более распространен.
Связь между работой и преобразованием энергии
Работа, совершаемая совокупной внешней силой, действующей на объект, равна изменению кинетической энергии объекта.
Работает только гравитация (или сила упругости), а механическая энергия объекта сохраняется.
Пока гравитация действует на объект, его гравитационная потенциальная энергия будет меняться.
Работа, совершаемая над объектом силами, отличными от силы тяжести и силы пружины, равна изменению механической энергии объекта.
Работа, совершаемая на преодоление пары взаимодействующих сил трения скольжения, равна теплу, выделяемому при трении.
Понимание условий сохранения механической энергии.
Условием сохранения никогда не является то, что работа, совершаемая объединенной внешней силой, равна 0, или что работа, совершаемая объединенной внешней силой, равна 0.
Работа, совершаемая гравитацией или силой упругости, не может вызвать преобразование механической энергии и других форм энергии. Она может только преобразовывать кинетическую энергию и потенциальную энергию в системе друг в друга. Работа, совершаемая другими силами, кроме гравитации и силы упругости, может. вызывают преобразование механической энергии и других форм энергии.
Как определить, сохраняется ли механическая энергия
Для объекта, если работает только гравитация, а другие силы не работают, то механическая энергия объекта сохраняется.
С точки зрения преобразования энергии, только кинетическая энергия и тепловая энергия внутри системы преобразуются друг в друга. Механическая энергия не передается между системой и внешним миром и не преобразуется в другие формы энергии (например, внутреннюю). энергия). Тогда механическая энергия системы сохраняется.
С точки зрения работы объектная система включает в себя внутренние и внешние силы. Работает только сила тяжести или сила упругости, другие силы не совершают работы или сумма их работы равна 0.
Некоторые веревки внезапно натягиваются, и объекты сталкиваются. За исключением силы тяжести или силы упругости, другие силы не совершают никакой работы или сумма работ равна 0.
Шаги решения задач с использованием закона сохранения механической энергии
Выберите объект исследования (объект или систему) по смыслу вопроса.
Наглядно изучите процесс движения предмета, проанализируйте силу, полученную предметом при этом, уточните работу, совершаемую каждой силой, и определите, сохраняется ли механическая энергия.
Соответствующим образом выберите поверхность нулевой потенциальной энергии, чтобы определить механическую энергию начального и конечного состояний объекта исследования в процессе исследования.
Решение уравнений, основанных на выражении закона сохранения механической энергии
Основные идеи решения задач с использованием закона сохранения энергии
Когда энергия объекта уменьшается, должно произойти увеличение энергии других объектов, причем величина уменьшения должна быть равна величине увеличения.
Когда какая-то форма энергии уменьшается, должны быть и другие формы увеличения энергии, и величина уменьшения должна быть равна величине увеличения.