Закон збереження енергії.

З.З.Е. для консервативних систем:

Якщо в системі діють лише консервативні сили, то повна механічна енергія такої системи залишається постійної.     W = const.

+

З.З.Е. для дисипативних систем (не консервативних систем):

Якщо в системі діють дисипативні сили, то зміна повної механічної енергії дорівнює роботі цих сил.

У випадку дії дисипативних сил відбувається перетворення механічної енергії системи в інші види енергії (при дії сили тертя – у теплову: дотичні тіла нагріваються). Однак при будь-яких перетвореннях енергії виконується загальної закон природи - закон збереження енергії: енергія може переходити з однієї форми в іншу й перерозподіляється усередині системи, однак її загальна кількість у замкненій системі повинна залишатися постійною. Якщо система незамкнута, то зміна її енергії при взаємодії із зовнішнім середовищем дорівнює енергії, яку система одержує ззовні.

ІX. Абсолютно пружний і непружний удари.

   Ударом називається значна зміна швидкості за досить малий проміжок часу.

     Центральним називається удар, при якому вектори швидкостей співударяючихся тіл лежать в напрямку по прямій, що з'єднує їхні центри. При зіткненні двох тіл важко проаналізувати й урахувати всі сили, що діють на них. Часто при розв'язку завдань про зіткнення тіл з даними початковими умовами важливо знати тільки кінцевий результат. Його можна одержати, використовуючи закон збереження імпульсу й закон збереження енергії.

Завдання звичайно ставляться так:

по відомих імпульсах  і енергіям тіл до зіткнення визначити значення цих величин після зіткнення.

Існують два граничні види удару: абсолютно пружний і абсолютно непружний.

    Абсолютно пружним ударом називається такий удар, при якому механічна енергія тіл не переходить в інші немеханічні види енергії.

При такому ударі кінетична енергія переходить повністю або частково в потенційну енергію пружної деформації. Потім тіла вертаються до первісної форми, відштовхуючи один одного. У підсумку потенційна енергія пружної деформації знову переходить у кінетичну енергію й тіла розлітаються зі швидкостями величина й напрямок яких визначається двома умовами - З.З.Е. і З.З.І.

   Абсолютно непружним називається удар, при якому: 1) потенційна енергія деформації не виникає. 2) Кінетична енергія повністю або частково переходить у внутрішню. 3) Після удару тіла рухаються з однаковою швидкістю або покоються.


 

З.З.І.

x:

З.З.Е. ++

                    

2       2        

       

 

Застосування:

1) Зіткнення однакових куль (у молекулярній фізиці)

m1 = m2, тоді

     

т.т. тіла обмінюються швидкостями.

2) Удар кулі об масивну стінку.  

  

 Швидкість масивного тіла після удару міняється незначно. У результаті удару стінці передається значний імпульс, але порівняно невелика частина енергії

АНУ:


З.З.І.    

З.З.Е.     

Q==

Q=()=+

=()2

  • енергія, що перейшла в інші види енергії.

 Якщо

     

                            92  

 

Якщо m2 >> m1, то  u << v1 і майже вся WК1 тіла, що вдаряється,  переходить у тепло.

При абсолютно пружному ударі u1 - u2 = -(v1 - v2),

т.т. відносна швидкість куль після удару рівна по величині й спрямована протилежно їх  відносної швидкості до удару. При абсолютно  непружному ударі відносна швидкість після удару рівна 0, тому що u1 = u2 = u. При частково непружному ударі відносна швидкість після удару дорівнює деякій частці відносної швидкості до удару

де   коефіцієнт відновлення відносної швидкості при ударі. При ударі сталевих  куль        = 0,9; куль зі слонячої кістки 

 = 0.89; для свинцю    = 0,2;скляних    =0.95.

X. Потужність.

     Робота, чинена в одиницю часу називається потужністю. Миттєва потужність дорівнює відношенню елементарної роботи до малого проміжку часу, протягом якого ця робота відбувається.

89

91

Середня потужність дорівнює відношенню роботи на весь проміжок часу, за який ця робота відбувається.

90

До списку лекцій

Головна