Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
фізика МОДуль1.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
269.35 Кб
Скачать

1. Історія

Вперше поняття кінетичної енергії було введено в працях Г. Лейбніца, присвячених поняттю " живої сили "

2. Фізичний сенс

Розглянемо систему, що складається з однієї частки, і запишемо другий закон Ньютона :

 - Є результуюча всіх сил, що діють на тіло. Скалярно помножимо рівняння на переміщення частинки   . Враховуючи, що   , Отримаємо:

Якщо система замкнута, тобто   , То   , А величина

залишається постійною. Ця величина називається кінетичною енергією частинки. Якщо система ізольована, то кінетична енергія є інтегралом руху.

Для абсолютно твердого тіла повну кінетичну енергію можна записати у вигляді суми кінетичної енергії поступального та обертального руху:

де:

 - Маса тіла

 - Швидкість центру мас тіла

 - момент інерції тіла

 - кутова швидкість тіла.

3. Фізичний сенс роботи

Робота всіх сил, що діють на частинку, йде на приріст кінетичної енергії частинки:

4. Релятивізм

При швидкостях, близьких до швидкості світла, кінетична енергія якого об'єкта дорівнює

де:

 - маса об'єкта;

 - швидкість руху об'єкту в інерціальній системі відліку;

 - швидкість світла у вакуумі (   - енергія спокою).

Цю формулу можна переписати в наступному вигляді:

При малих швидкостях (   ) Останнє співвідношення переходить у звичайну формулу   .

5. Співвідношення кінетичної і внутрішньої енергії

Кінетична енергія залежить від того, з яких позицій розглядається система. Якщо розглядати макроскопічний об'єкт (наприклад, тверде тіло видимих ​​розмірів), то тіло нерухомо як єдине ціле, і можна говорити про таку форму енергії, як внутрішня енергія. Кінетична енергія в цьому випадку з'являється лише тоді, коли тіло рухається як ціле.

Те ж тіло, що розглядається з мікроскопічної точки зору, складається з атомів і молекул, і внутрішня енергія обумовлена ​​рухом атомів і молекул і розглядається як наслідок теплового руху цих частинок, а абсолютна температура тіла прямо пропорційна середньої кінетичної енергії такого руху атомів і молекул. Коефіцієнт пропорційності - Постійна Больцмана.

8.Величину Еп =   називають потенціальною енергією пружно деформованого тіла.

Робота сили пружності дорівнює зміні потенціальної енергії пружно деформованого тіла, взятій з протилежним знаком.

А = - (Еп2 – Еп1).

9.1.Закон збереження механічної енергії

Явища природи звичайно супроводжуються перетворенням одного виду енергії в інший. Кожне тіло може мати одночасно і кінетичну, і потенціальну енергію.

Повна механічна енергія — сума потенційної та кінетичної енергій.

Закон збереження механічної енергії:

Якщо в замкнутій системі діють тільки сили тяжіння й пружності, то повна механічна енергія системи залишається сталою.

Енергія може також передаватися від одного тіла до іншого. Наприклад, при стрільбі з луку потенціальна енергія луку перетворюється на кінетичну енергію стріли, що летить.

Закон збереження і перетворення механічної енергії є дуже важливим і загальним законом природи.

У випадку, коли в системі діє ще й сила тертя, повна механічна енергія не залишається постійною, частина її перетворюється на внутрішню енергію, бо під час тертя тіла завжди нагріваються. Тому існує фундаментальний закон природи: енергія ніколи не виникає з нічого й не зникає в нікуди, вона лише переходить з одного виду в іншій.

У всіх пристроях, у яких виконується механічна робота, завжди намагаються зменшити сили тертя, які приводять до втрат механічної енергії.