Закон сохранения механической энергии.

Работа совершается в природе всегда, когда на какое-либо тело в направлении его движения или против него действует сила (или несколько сил) со стороны другого тела (других тел). Когда человек (или какой-либо двигатель) действует с определенной силой на движущееся тело, то мы говорим, что он совершает работу.

Работа силы равна произведению модулей силы и перемещения точки приложения силы и косинуса угла между ними.

Формула работы:

 

 

В СИ работа измеряется:

 

Мощностью называют____________________________________________

____________________________________________________________________

Формула мощности:

 

 

В СИ мощность измеряется:

Энергия характеризует способность тела (или системы тел) совершать работу.

Кинетическая энергия тела равна ___________________________________

____________________________________________________________________

Будем обозначать кинетическую энергию буквой Е_к:

Величину, равную произведению массы тела m на ускорение свободного падения g и на высоту h тела над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией взаимодействия тела и Земли (от латинского слова «потенция» - положение, возможность).

В изолированной системе тел положительная работа внутренних сил увеличивает кинетическую энергию и уменьшает потенциальную. Отрицательная работа, напротив, увеличивает потенциальную энергию и уменьшает кинетическую. Именно благодаря этому выполняется закон сохранения энергии.

Величину E, равную сумме кинетической и потенциальной энергий системы, называют механической энергией системы: Е=Е_к+Е_п

В изолированной системе, в которой действуют консервативные силы, механическая энергия сохраняется. В этом состоит закон сохранения механической энергии. Энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую: из кинетической в потенциальную и наоборот.

Е=Е_к+Е_п= const

 

В СИ энергия измеряется:

 

 

Решение задач.

1. При вертикальном подъеме тела массой 2 кг на высоту 10 м совершена работа 240 Дж. С каким ускорением поднимали груз? (Ответ: а = 2 м/с².)

 

2. Тело массой 20 кг поднимают вертикально вверх силой в 400 Н, направленной по движению. Какая работа совершается на пути в 10 м? Какую работу совершает при этом сила тяжести? (Ответ: А = 4 кДж; А_тяги = -2 кДж.).

Домашнее задание: § 3.2-3; Выучить закон сохранения энергии.

 

Ответить на вопросы:

1. Дайте определение работы в механике.

2. Может ли совершать работу сила трения покоя?

3. Всегда ли сила трения скольжения совершает отрицательную работу?

4. В каких единицах измеряется работа?

5. Зависит ли кинетическая энергия тела от выбора системы отсчета?

6. В чем состоит сходство кинетической энергии тела с потенциальной?

7. В чем состоит различие между кинетической энергией и потенциальной?

Практическая работа №3