
- •8. Теорема Штейнера.
- •12. Кинетическая энергия. Работа силы как приращение кинетической энергии частицы, системы.
- •16. Закон сохранения полной механической энергии. Закон сохранения энергии.
- •17. Постулаты специальной теории относительности (сто). Преобразования Лоренца. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея.
- •Преобразования Лоренца
- •18. Кинетическая энергия релятивистской частицы.
- •19. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа.
- •20. Давление газа. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории (мкт).
- •Вывод основного уравнения мкт[править | править исходный текст]
- •21. Внутренняя энергия, работа идеального газа. Закон Больцмана о равном распределении энергии молекул по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа
- •22. Первое начало термодинамики и его применение к различным процессам. Первое начало термодинамики и его применение к различным процессам.
- •Теплоёмкость. Уравнение Майера.
- •23. Обратимые и необратимые процессы. Понятие Энтропии.
- •24. Второе и третье начало термодинамики.
12. Кинетическая энергия. Работа силы как приращение кинетической энергии частицы, системы.
Если
тело некоторой массы m двигалось
под действием приложенных сил, и его
скорость изменилась от до
то
силы совершили определеннуюработу A.
Работа всех приложенных сил равна работе равнодействующей силы (см. рис. 1.19.1).
|
Рисунок 1.19.1. Работа
равнодействующей
силы. |
Между
изменением скорости тела и работой,
совершенной приложенными к телу силами,
существует связь. Эту связь проще всего
установить, рассматривая движение тела
вдоль прямой линии под действием
постоянной силы В
этом случае векторы
силы
перемещения
скорости
и
ускорения
направлены
вдоль одной прямой, и тело совершает
прямолинейное равноускоренное движение.
Направив координатную ось вдоль прямой
движения, можно рассматриватьF, s, υ и a как
алгебраические величины (положительные
или отрицательные в зависимости от
направления соответствующего вектора).
Тогда работу силы можно записать
как A = Fs.
При равноускоренном движении
перемещение s выражается
формулой
|
Отсюда следует, что
|
Это выражение показывает, что работа, совершенная силой (или равнодействующей всех сил), связана с изменением квадрата скорости (а не самой скорости).
Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:
|
Работа приложенной к телу равнодействующей силы равна изменению его кинетической энергии.
|
Это утверждение называют теоремой о кинетической энергии. Теорема о кинетической энергии справедлива и в общем случае, когда тело движется под действием изменяющейся силы, направление которой не совпадает с направлением перемещения.
Кинетическая
энергия – это энергия движения.
Кинетическая энергия тела массой m,
движущегося со скоростью равна
работе, которую должна совершить сила,
приложенная к покоящемуся телу, чтобы
сообщить ему эту скорость:
|
Если
тело движется со скоростью то
для его полной остановки необходимо
совершить работу
|
16. Закон сохранения полной механической энергии. Закон сохранения энергии.
Сумма кинетической и потенциальной энергий системы тел называется полной механической энергиейсистемы. |
E = Ep + Ek |
Учитывая, что при совершении работы A = ΔEk и, одновременно, A = - ΔEp, получим: ΔEk = - ΔEp или Δ(Ek + Ep)=0 - изменение суммы кинетической и потенциальной энергий (т.е. изменение полной механической энергии) системы равно нулю. |
ΔEk = - ΔEp |
Значит, полная энергия системы остается постоянной: E = Ep + Ek = const. В замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, механическая энергия сохраняется. (Или: полная механическая энергия системы тел, взаимодействующих силами упругости и гравитации, остается неизменной при любых взаимодействиях внутри этой системы). |
E = Ep + Ek = const |
Например,
для тела, движущегося под действием
силы тяжести (падение; тело, брошенное
под углом к горизонту, вертикально
вверх или движущееся по наклонной
плоскости без трения): |
|