Закон сохранения энергии доклад

Posted on by Лиана

Если рассматривается физическая система замкнутая, то , получим. С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер , закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимости законов физики от момента времени, в который рассматривается система. Прочность нити должна, очевидно, превышать это значение. Физическую величину, равную произведению массы тела на модуль ускорения свободного падения и на высоту, на которую поднято тело над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией взаимодействия тела и Земли. В общей теории относительности закон сохранения энергии, строго говоря, выполняется только локально.

При минимальной скорости вращения натяжение нити в верхней точке равно нулю и, следовательно, центростремительное ускорение телу в верхней точке сообщается только силой тяжести:.

Например, они могут измельчаться, растираться в пыль, может происходить плавление, т. Однако, из-за условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно. Силы , работа которых зависит от формы траектории, называются непотенциальными. Ему же принадлежит обобщение закона сохранения энергии на астрономические тела.

Из этих соотношений следует:. Центростремительное ускорение в нижней точке создается силами и направленными в противоположные стороны:.

Прочность нити должна, очевидно, превышать это значение. Очень важно отметить, что закон сохранения механической энергии позволил получить связь между координатами и скоростями тела в двух разных точках траектории без анализа закона движения тела во всех промежуточных точках.

Закон сохранения энергии доклад 4631

Например, максимальная потенциальная энергия в состоянии 1 равна максимальной кинетической энергии в состоянии 3. А куда потом исчезает кинетическая энергия? Исчезает бесследно? Опыт показывает, что механическое движение никогда не исчезает бесследно и никогда оно не возникает само. Во время торможения тела произошло нагревание поверхностей.

Закон сохранения энергии

В результате действия сил трения кинетическая энергия не исчезла, а превратилась во внутреннюю энергию теплового движения молекул. Из сравнения равенств 17 и 18 видно, что изменение кинетической энергии тел в замкнутой системе равно по абсолютному значению изменению потенциальной энергии системы тел и противоположно ему по знаку:. Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией. Основное содержание закона сохранения энергии заключается не только в установлении факта сохранения полной механической энергии, но и в установлении возможности взаимных превращений кинетической и потенциальной энергии тел в закон сохранения энергии доклад количественной мере при место роль социальной политики в обществе реферат тел.

Приведем простейший опыт. Подбросим вверх стальной шарик. Действие силы тяжести приводит к уменьшению скорости шарика, а значит, и его кинетической энергии. Таким образом, кинетическая энергия не исчезает бесследно, а происходит ее превращение в потенциальную энергию.

Дальше шарик меняет направление движения и с увеличивающейся скоростью движется. Теперь происходит обратное превращение потенциальной энергии в кинетическую.

Следовательно, работа равна энергии, превратившейся из одного вида в. Если система взаимодействующих тел не замкнута, то ее механическая энергия не сохраняется. Изменение механической энергии такой системы равно работе внешних сил:. Примером такой системы может служить система, в которой наряду с потенциальными силами действуют непотенциальные силы. Опыты и теоретические расчеты показывают, что при отсутствии сил трения и при воздействии только сил упругости и тяготения суммарная потенциальная и кинетическая энергия тела или системы тел остается во всех случаях постоянной.

В этом и заключается закон сохранения механической энергии. Докажем закон сохранения закон сохранения энергии доклад в следующем опыте. Стальной закон сохранения энергии доклад, упавший с некоторой высоты на стальную или стеклянную плиту и ударившийся об неё, подскакивает почти на ту же высоту, с которой упал.

Во время движения шарика происходит целый ряд превращений энергии. При падении потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию шарика. Когда шарик прикоснется к плите, и он и плита начинают деформироваться.

Если рассмотреть кинетическую энергию, то можно сделать вывод, что она превращается в потенциальную энергию упругой деформации шарика и плиты, причем этот процесс продолжается до тех пор, пока шарик не остановится, т.

Затем под действием сил упругости деформированной плиты шарик приобретает скорость, направленную вверх: энергия упругой деформации плиты и шарика превращается в кинетическую энергию шарика. При дальнейшем движении вверх скорость шарика под действием силы тяжести уменьшается, и кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию тяготения.

В наивысшей точке шарик обладает снова только потенциальной энергией тяготения. Поскольку можно считать, что шарик поднялся на ту же высоту, с которой он начал падать, потенциальная энергия шарика в начале и в конце описанного процесса одна и та.

[TRANSLIT]

Более, того, в любой момент времени при всех превращениях энергии сумма потенциальной энергии тяготения, потенциальной энергии упругой деформации и кинетической энергии все закон сохранения энергии доклад остается одной и той. Для процесса превращения потенциальной энергии, обусловленной силой тяжести, в кинетическую и обратно при падении и подъеме шарика это было показано простым расчетом. Можно было бы убедиться, что и при превращении кинетической энергии в потенциальную энергию упругой деформации плиты и шарика и затем при обратном процессе превращения этой энергии в кинетическую энергию отскакивающего шарика сумма потенциальной энергии тяготения, энергии упругой деформации и кинетической энергии также остается неизменной, т.

Теперь мы можем объяснить, почему нарушался закон сохранения работы в простой машине, которая деформировалась при передаче работы: дело в том, что работа, затраченная на одном конце машины, закон сохранения энергии доклад или полностью затрачивалась на деформацию самой простой машины рычага, веревки и т. В сумме же переданная работа вместе с энергией деформации оказывается равной затраченной работе. В случае абсолютной жесткости рычага, нерастяжимости веревки и т.

3172686

Возможен переход энергии из одного вида в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется. Однако, из-за условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно.

Галилео. Эксперимент. Закон сохранения энергии

Для каждого вида энергии закон сохранения может иметь свою, отличающуюся от универсальной, формулировку. С математической точки зрения, закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что система дифференциальных уравненийописывающая динамику данной физической системы, обладает первым интегралом движения, связанным с симметричностью уравнений относительно сдвига во времени.

Фундаментальный смысл закона сохранения энергии раскрывается теоремой Нётер. Согласно этой теореме, каждый закон сохранения однозначно соответствует той или иной симметрии уравнений, закон сохранения энергии доклад физическую систему. В частности, закон сохранения энергии эквивалентен однородности временито есть независимости всех законов, описывающих систему, от момента времени, в который система рассматривается.

Как построить дом докладКак стать эффективным родителем эссеДоклад реки марий эл
Доклад на тему за здоровьем в детский садКоррупция в жкх докладДуэль лермонтова с мартыновым реферат

Вывод этого утверждения может быть произведён, например, на основе лагранжева формализма [1] [2]. Если время однородно, то функция Лагранжаописывающая систему, не зависит явно от времени, поэтому полная её производная по времени имеет вид:.

Сумма, стоящая в скобках, по определению называется энергией системы и в силу равенства нулю полной производной от неё по времени она является интегралом движения то есть сохраняется. Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силыостаётся постоянной.

Очерк общей истории химии. В частности, широкий круг исследований посвящён задачам так называемых трёх- и четырёхволнового взаимодействий, в которых происходит взаимодействие, соответственно, трёх или четырёх квантов излучения. I глава VI. Пример применения закона сохранения энергии — нахождение минимальной прочности легкой нерастяжимой нити, удерживающей тело массой m при его вращении в вертикальной плоскости задача Х.

Проще говоря, при отсутствии диссипативных сил например, сил трения механическая энергия не возникает из ничего и не может исчезнуть в никуда. Классическим примером справедливости этого утверждения являются пружинный или математический маятники с пренебрежимо малым затуханием. В случае пружинного маятника в процессе колебаний потенциальная энергия деформированной пружины имеющая максимум закон сохранения крайних положениях груза переходит в кинетическую энергию груза достигающую максимума в момент прохождения грузом положения равновесия и обратно [4].

В случае математического маятника [5] аналогично ведёт себя потенциальная энергия груза в энергии доклад силы тяжести. Закон сохранения механической энергии может быть выведен из второго закона Ньютона [6]если учесть, что в консервативной системе все силыдействующие на тело, потенциальны и, следовательно, могут быть представлены в виде.

Закон сохранения энергии доклад 1729

В этом случае второй закон Ньютона для одной частицы имеет вид. Отсюда непосредственно следует, что выражение, стоящее под знаком дифференцирования по времени, сохраняется. Это выражение и называется механической энергией материальной точки. Этот вывод может быть легко обобщён на систему материальных точек [3]. Уравнения Лагранжа голономной механической системы с не зависящей от времени функцией Лагранжа и потенциальными силами.

В термодинамике закон сохранения энергии доклад закон сохранения формулируется в виде первого принципа термодинамики :. Изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплотыпереданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход.

  • А куда потом исчезает кинетическая энергия?
  • Reimer,
  • В случае абсолютной жесткости рычага, нерастяжимости веревки и т.
  • В гидродинамике идеальной жидкости закон сохранения энергии традиционно формулируется в виде уравнения Бернулли : вдоль линий тока остаётся постоянной сумма [8].

Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил. В математической формулировке это может быть выражено следующим образом:. Закон сохранения энергии, в частности, утверждает, что не существует вечных двигателей первого рода, то есть невозможны такие процессы, единственным результатом которых было бы производство энергии доклад без каких-либо изменений в других телах [7].

В гидродинамике идеальной жидкости закон сохранения энергии традиционно формулируется в виде уравнения Бернулли : вдоль линий тока остаётся постоянной сумма [8]. Если внутренняя энергия жидкости не меняется жидкость не нагревается и сохранения охлаждаетсято уравнение Бернулли может быть переписано в виде [9]. Для несжимаемой жидкости плотность является постоянной величиной, поэтому в последнем уравнении может быть выполнено интегрирование [9] :.

В электродинамике закон сохранения энергии энергии доклад формулируется в виде теоремы Пойнтинга [10] [11] иногда также называемой теоремой Умова—Пойнтинга [12]связывающей плотность потока электромагнитной закон с плотностью электромагнитной энергии и плотностью джоулевых потерь.

I. Механика

В словесной форме теорема может быть сформулирована следующим образом:. Изменение электромагнитной энергии, заключённой в неком объёме, за некий интервал времени равно потоку электромагнитной энергии через поверхность, ограничивающую данный объём, и количеству тепловой энергии, выделившейся в данном объёме, взятой с обратным знаком. Математически это выражается в виде здесь и ниже в разделе использована гауссова система единиц.

2 comments