Тема 3. Енергетична характеристика механічного руху

Механічна енергія Е – це кількісна міра механічного руху. [Е] = Дж

Повна механічна енергія: Е = Е_к + Е_п,

де Е_к – кінетична енергія; Е_п – потенціальна енергія.

Кінетичну енергію має тіло, яке у даній системі відліку рухається з певною швидкістю:

Потенціальна енергія тіла у полі тяжіння Землі: ,

де h – висота (відстань) тіла відносно нульового рівня Е_п, який вибирається довільно

Потенціальна енергія пружно деформованого тіла: ,

де k – коефіцієнт жорсткості (пружності) тіла, x – абсолютна деформація тіла. За Е_пр = 0 обирається (як правило) стан недеформованого тіла.

Механічна робота А є мірою дії сил, яка призводить до зміни енергії механічної системи: . = = Дж.

де Е₁ – механічна енергія тіла в стані 1, Е₂ – механічна енергія тіла в стані 2.

Формула роботи

Механічна потужність Р – це фізична величина, яка визначає швидкість виконання механічної роботи: . [P] = Вт

Закон збереження і перетворення механічної енергії

Повна механічна енергія замкненої системи тіл не змінюється при будь-яких взаємодіях у цій системі, якщо у ній не діють сили тертя або інші сили опору

Коефіцієнт корисної дії η – це фізична величина, яка характеризує ефективність використання затраченої енергії

де Е_кор – корисно витрачена енергія; Е_затр – затрачена енергія. Завжди η < 1(100%)