Otvaranje zakon očuvanje momenta, ko to tvrdi vektorska suma impulsi svih tijela (ili čestica) zatvoreni sistem je konstantna vrijednost, pokazao je da mehaničko kretanje tijela ima kvantitativnu mjeru koja se čuva pri bilo kojoj interakciji tijela. Ova mjera je zamah. Međutim, samo uz pomoć ovog zakona neće biti moguće dati potpuno objašnjenje svih zakona kretanja i međudjelovanja tijela.

Razmotrimo primjer. Metak od 9 grama u mirovanju je apsolutno bezopasan. Ali tokom metka, kada je u kontaktu sa preprekom, metak je deformiše. Očigledno je da se takav destruktivni učinak postiže kao rezultat činjenice da metak ima posebnu energiju.

Razmotrimo još jedan primjer. Dvije identične kuglice od plastelina kreću se jedna prema drugoj istom brzinom. Kada se sudare, zaustavljaju se i spajaju se u jedno tijelo.

Zbir impulsa kuglica prije sudara i nakon sudara je isti i jednak je nuli, zakon održanja impulsa je zadovoljen. Što se događa s kuglicama od plastelina kada se sudare, osim promjene brzine kretanja? Kuglice se deformiraju i zagrijavaju.

Povećanje temperature tijela tokom sudara može se primijetiti, na primjer, kada čekić udari o olovnu ili bakarnu šipku. Promjena tjelesne temperature ukazuje na promjenu brzine haotičnog toplinskog kretanja atoma koji čine tijelo. Shodno tome, mehaničko kretanje nije nestalo bez traga, već se pretvorilo u drugi oblik kretanja materije.

Vratimo se na pitanje koje smo postavili gore. Postoji li mjera kretanja materije u prirodi koja je sačuvana tokom bilo kakvih transformacija jednog oblika kretanja u drugi? Eksperimenti i zapažanja su pokazali da takva mjera kretanja postoji u prirodi. Zvali su to energija.

energije naziva se fizička veličina, koja je kvantitativna mjera različitih oblika kretanja materije.

Da bi se energija tačno definisala kao fizička veličina, potrebno je pronaći njen odnos sa drugim veličinama, odabrati jedinicu mere i pronaći načine za njeno merenje.

mehanička energija naziva se fizička veličina, koja je kvantitativna mjera mehaničkog kretanja.

U fizici, kao takvoj kvantitativnoj mjeri translacijskog mehaničkog kretanja, kada nastaje iz drugih oblika kretanja ili se transformira u druge oblike kretanja, vrijednost jednaka polovini proizvoda mase tijela i kvadrata brzine njegov prijedlog je prihvaćen. Ova fizička veličina se zove kinetička energija tela i označen je slovom E sa indeksom to:

E k \u003d mv 2 / 2

Pošto je brzina veličina koja zavisi od izbora referentnog okvira, vrednost kinetičke energije tela zavisi od izbora referentnog sistema.

Postoji teorema o kinetičkoj energiji. "Rad rezultujuće sile primijenjene na tijelo jednak je promjeni njegove kinetičke energije":

A \u003d E k2 -E k1

Ova teorema će vrijediti i kada se tijelo kreće pod djelovanjem konstantne sile, i kada se tijelo kreće pod djelovanjem promjenjive sile, čiji se smjer ne poklapa sa smjerom kretanja. Kinetička energija je energija kretanja. ispada, kinetička energija tela masa m koja se kreće brzinom v jednaka je radu koji sila primijenjena na tijelo koje miruje mora izvršiti da bi mu dala ovu brzinu:

A \u003d mv 2 / 2 \u003d E to

Ako se tijelo kreće brzinom v, onda da bi se potpuno zaustavilo, mora se obaviti rad:

A \u003d -mv 2 / 2 \u003d -E to

Jedinica rada u međunarodnom sistemu je rad koji se vrši silom 1 Newton na putu 1 metar kada se kreće u pravcu vektora sile. Ova jedinica rada se zove Joule.

1 J \u003d 1 kg m 2 / s 2

Pošto je rad jednak promjeni energije, energija se mjeri u istoj jedinici kao i rad. Jedinica energije u SI - 1J.

Imate bilo kakvih pitanja? Znate li šta je kinetička energija?
Da dobijete pomoć tutora - registrujte se.
Prva lekcija je besplatna!

www.site, uz potpuno ili djelomično kopiranje materijala, obavezan je link na izvor.

ENERGIJA. KINETIČKA ENERGIJA

Svrha lekcije: učenici treba da poznaju pojam energije, kinetičke energije i njene mjerne jedinice.

Vrsta lekcije: kombinovano.

Planirajte učenje novog gradiva.

1. Pojam kinetičke energije tijela i njegove mjerne jedinice.

2. Teorema o kinetičkoj energiji.

3. Proračun zaustavnog puta automobila.

Tokom nastave

I . Org. momenat

Ispitivanje odsutnih, provjera domaćih zadataka.

II . Studija novo materijal.

Energija

1. Koncept energije

Ako tijelo ili sistem tijela mogu obavljati posao, onda se kaže da imaju energiju.

Energija u mehanici je veličina određena stanjem sistema – položajem tijela i njihovim brzinama; mjerenje energije pri prelasku sistema iz jednog stanja u drugo jednako je radu vanjskih sila.

1. Pojam kinetičke energije tijela i njegove mjerne jedinice.

Kinetička energija tijela je skalarna fizička veličina jednaka polovini proizvoda mase tijela i kvadrata njegove brzine:

Kinetička energija, kao i rad, mjeri se u džulima (J). Kinetička energija ovisi o brzini tijela, stoga njena vrijednost ovisi o izboru referentnog okvira.

2. Teorema o kinetičkoj energiji.

Hajde da definišemo fizička količina to se menja kako se posao obavlja. Za ovo razmotrimo kretanje tijela s masom t,čija brzina raste sa brzinom

Ova formula se naziva teorem kinetičke energije, gdje

Promjena kinetičke energije tijela jednaka je radu svih sile koje djeluju na tijelo: E do -E k0 =A. Teorem kinetičke energije svodi se na jednakost

3. Proračun zaustavnog puta automobila.

U slučaju usporavanja tijela sa početnom kinetičkom energijom E k0

Hajde da nađemo put kočenja automobil je put koji pređe dok se potpuno ne zaustavi. U procesu kočenja na automobil djeluju sila gravitacije, sila reakcije oslonca i sila trenja. Sila gravitacije i sila reakcije oslonca usmjerene su okomito na kretanje automobila, pa je njihov rad jednak nuli. To znači da je ukupan rad svih sila jednak radu sile trenja klizanja. S obzirom da je sila usmjerena suprotno od pomaka l i šta F tr =µ N , naći ALI = ALI tr = - µ mgl

Tema 2. Energija i energetski resursi

Čovjek se stalno susreće s konceptom energije i ponekad ne razmišlja o dubokom značenju. Energija se definiše kao opšta kvantitativna mjera različitih oblika kretanja materije. U skladu sa raznovrsnošću oblika kretanja razlikuju mehaničku, toplotnu, električnu, nuklearnu, hemijsku i druge vrste energije.

U skladu sa zakonom o očuvanju koji je otkrio M.V. Lomonosov, energija se ne gubi, već se pohranjuje i pretvara u druge vrste energije.

Dakle, energija je jezgro koje povezuje sve procese i pojave materijalnog svijeta. Za energetske objekte, energetska analiza je glavni alat za proučavanje procesa konverzije energije uz verifikaciju u svakoj fazi tehnološkog procesa ispunjenja uslova energetskog bilansa. U procesu transformacije dio energije može promijeniti svoj oblik, što često otežava kvantitativno računovodstvo i provjere bilansa.

Upravo su potrebe energetskih mjerenja u zoru razvoja elektrotehnike podstakle aktivnu raspravu na međunarodnim izložbama 1851. u Londonu i 1855. u Parizu o potrebi uvođenja jedinstvenog sistema mjera i težina. Na I međunarodnom kongresu električara, održanom 1881. godine, predložen je projekat kompletan sistem CGS jedinice, koja se zasnivala na centimetru kao jedinici dužine, gramu kao jedinici mase i sekundi kao jedinici vremena. Ali korištenje ovog sistema u inženjerskim proračunima stvorilo je određene poteškoće zbog malenosti osnovnih jedinica. Godine 1918. u Francuskoj, a 1927. u SSSR-u usvojen je MTS sistem jedinica zasnovan na metru, toni i sekundi. Međutim, pokazalo se da je to neprijatno, ali već zbog druge krajnosti.

U oktobru 1960. godine, XI Generalna konferencija za utege i mjere odobrila je nacrt jedinstvenog sistema jedinica, na kojem je posebna komisija radila od 1954. godine. Ovaj sistem je postao poznat kao Međunarodni sistem SI jedinice. Godine 1961. SSSR je odobrio GOST 9867-61 "Međunarodni sistem jedinica", koji je uspostavio preferiranu upotrebu SI jedinica u svim oblastima nauke, tehnologije, obrazovanja i nacionalne ekonomije.

Osnovne SI jedinice su sljedećih sedam jedinica: dužina - metar, masa - kilogram, vrijeme - sekunda, sila električna struja- amper, temperatura - kelvin, količina supstance - mol, jačina svjetlosti - kandela.

Pored osnovnih jedinica, SI uvodi veliki broj derivativne veličine određene granama nauke i tehnologije. Ispod u tabeli. 3 prikazane su izvedene SI jedinice koje se koriste u elektrotehnici.

Dakle, uprkos raznolikosti vrsta energije, sve se mjere u džulima. Za mehanički rad, na primjer, jedan džul je određen radom jedinice sile na putu od jednog metra, tj. 1J=1N 1m.

SI izvedene jedinice Tabela 3