Упругая сила

Закон Гука: F = – k (x₁ – x_o), где x_o – длина недеформированной пружины,

k – жёсткость пружины.

Потенциальная энергия пружины:

Напряжение в стержне: (Па),

где S – сечение стержня,

E – модуль упругости (Юнга),

ΔL – удлинение стержня,

L – длина стержня без нагрузки.

Жёсткость при последовательном и параллельном соединении двух одинаковых пружин:

При последовательном соединении сила системы пружин равна силе одной из пружин. Если смещение одной пружины равно x, то смещение для системы равно 2x. Тогда: k_общ2x = kx, то есть: (жёсткость системы последовательно соединённых пружин).

При параллельном соединении сила системы пружин в два раза больше силы одной пружины. Смещение одинаково. Тогда: k_общx = 2kx, то есть:

k_общ = 2k (жёсткость системы параллельно соединённых пружин).

————————————————————————————————————————————

Закон всемирного тяготения: ,

G – гравитационная постоянная,

M – масса планеты, m – масса тела (м.б. другой планеты).

R – это расстояние между центрами масс.

Если тело m находится на высоте h от поверхности, то R = R₀ + h, где R₀ – радиус планеты.

2) Ускорение свободного падения на высоте h: (второй Закон Ньютона)

3) Первая космическая скорость – это скорость спутника, радиус орбиты которого равен радиусу планеты : (второй Закон Ньютона).

Вторая космическая скорость (v₂) – это минимальная скорость , которую необходимо сообщить телу для того, чтобы оно смогло улететь с поверхности планеты на бесконечность.

Используем закон сохранения энергии:

Потенциальная энергия тела на поверхности планеты:

Потенциальная энергия тела на бесконечности равна нулю.

Плотность планеты: где ( объем шара)

1. Вес тела на полюсе и на экваторе разный из-за вращения планеты вокруг своей оси.

————————————————————————————————————————————————

Работа, мощность, энергия, кпд

Механическая работа: A = FּSּcosα; (F = const или F_ср)

Мощность: (средняя мощность);

N = A^′ (t) = Fּvּcosα (мгновенная мощность)

КПД:

Полная энергия тела: E_полн = E_кин + E_пот

Кинетическая энергия:

Потенциальная энергия – это запас энергии, который может перейти в кинетическую энергию.

У одного и того же тела может быть несколько потенциальных энергий, полная потенциальная энергия равна их сумме. Потенциальная энергия может быть отрицательной. Виды потенциальной энергии:

1) E_пот = mgh (потенц. энергия тела в поле силы тяжести),

2) (потенц. энергия тела на пружине),

3) (потенц. энергия тела в гравитационном поле)

4) (потенц. энергия заряда q, φ – это потенциал электрического поля,

знаки q, φ учитывать).

Закон сохранения энергии тела: E ₁ = E ₂, где E ₁ и E ₂ – это полные энергии тела в точках 1 и 2.

Работа внешней силы: A = |E₂ – E₁|

(Абсолютно) упругий удар: два тела сталкиваются, разлетаются, тепло Q не выделяется и выполняются законы:

Закон сохранения импульса: (до = после)

Закон сохранения энергии: (до = после)

Неупругий удар: два тела сталкиваются, разлетаются, тепло Q выделяется и выполняются законы:

Закон сохранения импульса: (до = после)

Закон сохранения энергии: (до = после)

Абсолютно неупругий удар: два тела сталкиваются, слипаются, тепло Q выделяется и выполняются законы:

Закон сохранения импульса: (до = после)

Закон сохранения энергии: (до = после)

Угол рассеяния: (т.е. это угол между векторами скорости тела до и после).

————————————————————————————————————————————————