Закон збереження механічної енергії
Енергія
- Здатність тіла здійснювати роботу внаслідок зміни свого стану характеризується фізичною величиною, яка називається енергією (Е)
- Мірою зміни енергії є робота енергія вимірюється в тих самих одиницях, що й робота - Джоуль (1 Дж).
- Якщо система здійснює додатну роботу в 1 Дж енергія системи зменшується на 1 Дж
Види механічної енергії
- Потенціальна енергія — енергія фізичної системи, що виникає завдяки взаємодії між тілами, які складають систему, й зумовлена розташуванням тіл у просторі.
- потенціальна енергія піднятого вантажу :
Ep=mgh
- потенціальна енергія деформованої пружини:
Ep=kx²/2
Види механічної енергії
- Енергія, яку тіло отримує внаслідок свого руху, називається кінетичною енергією
E k = mv²/2
Тіла можуть мати потенціальну і кінетичну енергію одночасно
Механічна енергія
- Суму потенціальної та кінетичної енергій тіла називають механічною енергією.
E = Ek + E p
Перетворення різних видів енергії
М'яч, підкинутий угору, через деякий час упав на землю. * Які перетворення механічної енергії при цьому відбулися?
* Чи відбувалися при цьому інші перетворення енергії?
Перетворення різних видів енергії
* Якими перетвореннями енергії супроводжується хід механічного годинника?
Перетворення різних видів енергії
* Під час скочування з гори санок їх швидкість збільшується. Чому?
Перетворення різних видів енергії
Тіло масою 2 кг підняте над землею на висоту 10 м.
* Визначити потенціальну енергію цього тіла.
* Яку потенціальну енергію воно матиме на висоті 5 м при вільному падінні?
* Де поділася решта енергії тіла?
Закон збереження механічної енергії
Тіло масою 2 кг підняте над землею
на висоту 10 м.
- Яку кінетичну енергію матиме
тіло на висоті 5 м
* Чому дорівнює повна енергія на
висоті 10м, 5 м, у точці його падіння
Пружина дитячого пістолета жорсткістю 100Н/м стискається перед пострілом на 2 см.
З якою швидкістю із пістолета вилетить куля масою 1 грам?
Основний закон природи
Енергія не виникає з нічого і не зникає безслідно.
Вона лише перетворюється із одного виду в інший або передається від одного тіла до іншого.
Механічна енергія
( здатність тіла виконувати роботу), Е (Дж)
Потенціальна енергія
Кінетична енергія
( енергія взаємодії), Ep
( енергія руху), Ek
Деформованого тіла
Ep =kx²/2
Піднятого тіла
Ek = mv²/2
Ep =mgh
Теорема про потенціальну енергію
А = -(Ep1 – Ep2) = -ΔEp
Теорема про кінетичну енергію
А=Ek 2-Ek 1=ΔEk
Закон збереження механічної енергії
У замкненій системі тіл, що взаємодіють консервативними силами , повна механічна енергія зберігається Е= Ер+Еk = Соnst
Робота машин
- Машини виконують роботу за рахунок певної енергії внаслідок її перетворення.
- Види енергії: енергія згорання палива, енергія падаючої води, електрична енергія, ядерна енергія, енергія вітру, енергія світла …
- Перетворення енергії підлягають закону збереження.
* При перетворенні енергії одного виду в інший не можна отримати енергії більше ніж затрачено.
* В жодному механічному двигуні не можна дістати роботи більше ніж затрачено енергії.
* Вічний двигун — ідеальний двигун, задуманий так, що, будучи запущеним один раз, буде працювати постійно і не вимагатиме додаткового надходження енергії
ККД : η =(Aк/Аз)•100 %,
Aк
η
Aк – робота корисна
Аз – робота затрачена
Який ККД ГЕС, якщо її електрична потужність72 МВт, а із греблі висотою 36 метрів щохвилини падає 15000 м³ води?
Розв'язання:
N=72•10 6 Вт η =Aк/Аз • 100 %
h = 36 м Aк=N t
m= 1500 кг Аз= mgh
t= 60 c η = (N t/ mgh )• 100 %
η- ? η= (72 • 10 6 • 60/1500 • 9,8 • 36)•100% = 80 %
Відповідь: η= 80 %
Використаний матеріал: https://vseosvita.ua/library/zakon-zberezenna-mehanicnoi-energii-1656.html