Системийн кинетик энергийн тухай теорем. Нээлттэй номын сан - боловсролын мэдээллийн нээлттэй номын сан. Кинетик энергийн физик утга

Харах:Энэ нийтлэлийг 48362 удаа уншсан

Pdf Хэл сонгох... Орос Украйн Англи хэл

Богино тойм

Хэлийг сонгосны дараа дээрх материалыг бүхэлд нь татаж авна

Материаллаг цэг эсвэл цэгийн системийн механик хөдөлгөөнийг өөрчлөх хоёр тохиолдол:

1. механик хөдөлгөөнийг нэг механик системээс нөгөөд механик хөдөлгөөн болгон шилжүүлдэг;
2. механик хөдөлгөөн нь материйн хөдөлгөөний өөр хэлбэр (боломжийн энерги, дулаан, цахилгаан гэх мэт) болж хувирдаг.

Хөдөлгөөний өөр хэлбэрт шилжихгүйгээр механик хөдөлгөөний өөрчлөлтийг авч үзэхэд механик хөдөлгөөний хэмжүүр нь материаллаг цэг эсвэл механик системийн импульсийн вектор юм. Энэ тохиолдолд хүчний хэмжүүр нь хүчний импульсийн вектор юм.

Механик хөдөлгөөн нь материйн хөдөлгөөний өөр хэлбэр болж хувирвал материаллаг цэг буюу механик системийн кинетик энерги нь механик хөдөлгөөний хэмжүүр болдог. Механик хөдөлгөөнийг хөдөлгөөний өөр хэлбэр болгон хувиргах үед үзүүлэх хүчний үйл ажиллагааны хэмжүүр нь хүчний ажил юм

Кинетик энерги

Хөдөлгөөний явцад саад бэрхшээлийг даван туулах чадварыг кинетик энерги гэнэ.

Материаллаг цэгийн кинетик энерги

Материаллаг цэгийн кинетик энерги нь тухайн цэгийн масс ба хурдны квадратын үржвэрийн талтай тэнцүү скаляр хэмжигдэхүүн юм.

Кинетик энерги:

• орчуулгын болон эргэлтийн хөдөлгөөнийг хоёуланг нь тодорхойлдог;
• системийн цэгүүдийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамаардаггүй бөгөөд эдгээр чиглэлийн өөрчлөлтийг тодорхойлдоггүй;
• дотоод болон гадаад хүчний үйлдлийг тодорхойлдог.

Механик системийн кинетик энерги

Системийн кинетик энерги нь системийн биеийн кинетик энергийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Кинетик энерги нь системийн биеийн хөдөлгөөний төрлөөс хамаарна.

Янз бүрийн төрлийн хөдөлгөөнд зориулсан хатуу биеийн кинетик энергийг тодорхойлох.

Хөрвүүлэлтийн хөдөлгөөний кинетик энерги
Хөрвүүлэх хөдөлгөөний үед биеийн кинетик энерги нь тэнцүү байна Т=м V 2 /2.

Хөрвүүлэх хөдөлгөөний үед биеийн инерцийн хэмжүүр нь масс юм.

Биеийн эргэлтийн хөдөлгөөний кинетик энерги

Биеийн эргэлтийн хөдөлгөөний үед кинетик энерги нь эргэлтийн тэнхлэг ба түүний өнцгийн хурдны квадраттай харьцуулахад биеийн инерцийн моментийн бүтээгдэхүүний хагастай тэнцүү байна.

Эргэлтийн хөдөлгөөний үед биеийн инерцийн хэмжүүр нь инерцийн момент юм.

Биеийн кинетик энерги нь биеийн эргэлтийн чиглэлээс хамаардаггүй.

Биеийн хавтгай параллель хөдөлгөөний кинетик энерги

Биеийн хавтгай параллель хөдөлгөөний үед кинетик энерги нь тэнцүү байна

Хүчний ажил

Хүчний ажил нь зарим хөдөлгөөний үед биед үзүүлэх хүчний үйлчлэлийг тодорхойлж, хөдөлж буй цэгийн хурдны модулийн өөрчлөлтийг тодорхойлдог.

Хүчний үндсэн ажил

Тухайн цэгийн хөдөлгөөний чиглэлд чиглэсэн траекторийн шүргэгч рүү чиглэсэн хүчний проекц ба энэ дагуу чиглэсэн цэгийн хязгааргүй бага шилжилтийн үржвэртэй тэнцүү скаляр хэмжигдэхүүнийг хүчний энгийн ажил гэнэ. шүргэгч.

Эцсийн нүүлгэн шилжүүлэлт дээр хүчээр хийсэн ажил

Эцсийн шилжилтийн үед хүчний гүйцэтгэсэн ажил нь түүний үндсэн хэсгүүдэд хийсэн ажлын нийлбэртэй тэнцүү байна.

Эцсийн нүүлгэн шилжүүлэлтэд үзүүлэх хүчний ажил M 1 M 0 нь энэ шилжилтийн дагуух үндсэн ажлын интегралтай тэнцүү байна.

M 1 M 2 нүүлгэн шилжүүлэх хүчний ажлыг абсцисса тэнхлэг, муруй ба M 1 ба M 0 цэгүүдэд харгалзах ординатаар хязгаарласан зургийн талбайгаар дүрсэлсэн болно.

SI систем дэх хүч ба кинетик энергийн ажлын хэмжилтийн нэгж нь 1 (J) юм.

Хүчний ажлын тухай теоремууд

Теорем 1. Тодорхой нүүлгэн шилжүүлэлт дээр үр дүнгийн хүчний хийсэн ажил нь ижил шилжилт дээр бүрэлдэхүүн хүчний хийсэн ажлын алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Теорем 2.Үүссэн шилжилт дээр тогтмол хүчний хийсэн ажил нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шилжилт дээр энэ хүчний хийсэн ажлын алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Хүч

Хүч гэдэг нь тухайн хүчний нэгж хугацаанд гүйцэтгэсэн ажлыг тодорхойлдог хэмжигдэхүүн юм.

Эрчим хүчийг хэмжих нэгж нь 1W = 1 J / s байна.

Хүчний ажлыг тодорхойлох тохиолдлууд

Дотоод хүчний ажил

Аливаа хөдөлгөөний үед хатуу биеийн дотоод хүчний гүйцэтгэсэн ажлын нийлбэр нь тэг байна.

Хүндийн хүчний ажил

Уян хатан хүчний ажил

Үрэлтийн хүчний ажил

Эргэдэг биед үйлчлэх хүчний ажил

Тогтмол тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлдэж буй хатуу биед үзүүлэх хүчний үндсэн ажил нь эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад гадаад хүчний үндсэн момент ба эргэлтийн өнцгийн өсөлттэй тэнцүү байна.

Өнхрөх эсэргүүцэл

Хөдөлгөөнгүй цилиндр ба хавтгайн контактын бүсэд контактын шахалтын орон нутгийн хэв гажилт үүсч, хүчдэл нь зууван хуулийн дагуу тархдаг бөгөөд эдгээр хүчдэлийн N үр дүнгийн үйл ажиллагааны шугам нь ачааллын үйл ажиллагааны шугамтай давхцдаг. цилиндрт үзүүлэх хүч Q. Цилиндр өнхрөх үед ачааллын хуваарилалт тэгш бус болж, хамгийн их нь хөдөлгөөн рүү шилждэг. Үр дүнгийн N нь өнхрөх үрэлтийн хүчний гар болох k хэмжээгээр шилждэг бөгөөд үүнийг өнхрөх үрэлтийн коэффициент гэж нэрлэдэг бөгөөд урт (см) хэмжээтэй байна.

Материаллаг цэгийн кинетик энергийн өөрчлөлтийн тухай теорем

Тодорхой шилжилтийн үед материалын цэгийн кинетик энергийн өөрчлөлт нь ижил шилжилтийн үед тухайн цэг дээр үйлчлэх бүх хүчний алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Механик системийн кинетик энергийн өөрчлөлтийн тухай теорем

Тодорхой шилжилтийн үед механик системийн кинетик энергийн өөрчлөлт нь ижил шилжилтийн үед системийн материаллаг цэгүүдэд үйлчлэх дотоод болон гадаад хүчний алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Хатуу биеийн кинетик энергийн өөрчлөлтийн тухай теорем

Тодорхой шилжилтийн үед хатуу биетийн (өөрчлөгдөөгүй систем) кинетик энергийн өөрчлөлт нь ижил шилжилтийн үед системийн цэгүүдэд үйлчлэх гадаад хүчний нийлбэртэй тэнцүү байна.

Үр ашиг

Механизмд үйлчилдэг хүч

Механизм эсвэл машинд үйлчлэх хүч ба хос хүчийг (момент) бүлэгт хувааж болно.

1. Эерэг ажил гүйцэтгэх жолоодлогын хүч ба моментууд (хөдөлгүүрийн холбоосуудад хэрэглэнэ, жишээлбэл, дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн поршений хийн даралт).

2. Сөрөг ажил гүйцэтгэх хүч ба эсэргүүцлийн моментууд:

• ашигтай эсэргүүцэл (тэдгээр нь машинаас шаардагдах ажлыг гүйцэтгэдэг бөгөөд жолоодлогын холбоосуудад ашиглагддаг, жишээлбэл, машинаар өргөгдсөн ачааллын эсэргүүцэл),
• эсэргүүцлийн хүч (жишээлбэл, үрэлтийн хүч, агаарын эсэргүүцэл гэх мэт).

3. Пүршний таталцлын хүч ба уян харимхай хүч (эерэг ба сөрөг аль аль нь ажилладаг, харин бүтэн мөчлөгийн ажил тэг байна).

4. Ажил хийдэггүй, гаднаас (суурийн хариу үйлдэл гэх мэт) бие эсвэл зогсож байгаа хүч, моментууд.

5. Кинематик хосоор ажиллаж буй холбоосуудын хоорондын харилцан үйлчлэх хүч.

6. Хурдатгалтай холбоосын масс ба хөдөлгөөнөөс үүссэн холбоосуудын инерцийн хүч нь эерэг, сөрөг ажил гүйцэтгэж, ажил гүйцэтгэхгүй.

Механизм дахь хүчний ажил

Тогтвортой горимд машин ажиллах үед түүний кинетик энерги өөрчлөгддөггүй бөгөөд хөдөлгөгч хүч ба эсэргүүцлийн хүчний нийлбэр нь тэг байна.

Машиныг хөдөлгөөнд оруулахад зарцуулсан ажил нь ашигтай, хортой эсэргүүцлийг даван туулахад зарцуулагддаг.

Механизмын үр ашиг

Тогтвортой хөдөлгөөний үед механик үр ашиг нь машины ашигтай ажлын харьцааг машиныг хөдөлгөөнд оруулахад зарцуулсан ажлын харьцаатай тэнцүү байна.

Машины элементүүдийг цуваа, зэрэгцээ, холимог байдлаар холбож болно.

Цуврал холболтын үр ашиг

Механизмуудыг цувралаар холбох үед нийт үр ашиг нь бие даасан механизмын хамгийн бага үр ашгаас бага байдаг.

Зэрэгцээ холболтын үр ашиг

Механизмуудыг зэрэгцээ холбох үед нийт үр ашиг нь хамгийн бага үр ашгаас их, бие даасан механизмын хамгийн өндөр үр ашгаас бага байдаг.

Формат: pdf

Хэл: Орос, Украин

Шат арааны тооцооны жишээ
Дамжуулах араа тооцоолох жишээ. Материалын сонголт, зөвшөөрөгдөх хүчдэлийн тооцоо, контакт, гулзайлтын бат бэхийн тооцоог хийсэн.

Цацрагийн гулзайлтын асуудлыг шийдэх жишээ
Жишээн дээр хөндлөн хүч ба гулзайлтын моментуудын диаграммыг барьж, аюултай хэсгийг олж, I-цацрагыг сонгосон. Уг асуудал нь дифференциал хамаарлыг ашиглан диаграмм байгуулахад дүн шинжилгээ хийж, цацрагийн янз бүрийн хөндлөн огтлолын харьцуулсан шинжилгээг хийсэн.

Босоо амны мушгиралтын асуудлыг шийдэх жишээ
Даалгавар нь өгөгдсөн диаметр, материал, зөвшөөрөгдөх хүчдэлд ган босоо амны бат бөх чанарыг шалгах явдал юм. Уусмалыг боловсруулах явцад эргэлтийн момент, зүсэлтийн хүчдэл, мушгирах өнцгийн диаграммыг бүтээдэг. Босоо амны өөрийн жинг тооцохгүй

Саваа чангалах-шахах асуудлыг шийдэх жишээ
Даалгавар нь зөвшөөрөгдөх хүчдэлийн үед ган баарны бат бөх чанарыг шалгах явдал юм. Уусмалын явцад уртааш хүч, хэвийн хүчдэл ба шилжилтийн диаграммыг бүтээдэг. Савааны өөрийн жинг тооцдоггүй

Кинетик энерги хадгалагдах теоремын хэрэглээ
Механик системийн кинетик энерги хадгалагдах теоремыг ашиглан асуудлыг шийдэх жишээ

Материаллаг цэгийн кинетик энергийг энэ цэгийн массын хагас үржвэр ба хурдны квадратаар илэрхийлнэ.

Материаллаг цэгийн кинетик энергийн тухай теоремыг гурван хэлбэрээр илэрхийлж болно.

өөрөөр хэлбэл, материаллаг цэгийн кинетик энергийн дифференциал нь энэ цэг дээр ажиллаж буй хүчний үндсэн ажилтай тэнцүү байна;

өөрөөр хэлбэл материаллаг цэгийн кинетик энергийн цаг хугацааны дериватив нь энэ цэгт үйлчлэх хүчний чадалтай тэнцүү байна.

өөрөөр хэлбэл, хязгаарлагдмал зам дээр байгаа материаллаг цэгийн кинетик энергийн өөрчлөлт нь нэг зам дээрх цэг дээр үйлчлэх хүчний ажилтай тэнцүү байна.

Хүснэгт 17. Даалгаврын ангилал

Хэрэв нэг цэг дээр хэд хэдэн хүч үйлчилдэг бол тэгшитгэлийн баруун талд эдгээр хүчний үр дүнгийн ажил эсвэл хүчийг багтаасан бөгөөд энэ нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгийн хүчний ажил эсвэл чадлын нийлбэртэй тэнцүү байна.

Цэгийн шулуун шугамын дагуу тэнхлэгийг чиглүүлж, цэг хөдөлж буй шулуун шугамын дагуу бид дараахь зүйлийг авна.

Энд , учир нь энэ тохиолдолд цэгт үйлчлэх бүх хүчний үр дүн нь x тэнхлэгийн дагуу чиглэнэ.

Материаллаг цэгийн чөлөөт бус хөдөлгөөний үед кинетик энергийн теоремыг хэрэглэхдээ дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: хэрэв цэг дээр төгс хөдөлгөөнгүй хязгаарлалт тавигдвал (цэг нь туйлын жигд хөдөлгөөнгүй гадаргуу эсвэл шугамын дагуу хөдөлдөг). ), тэгвэл холболтын урвалыг тэгшитгэлд оруулаагүй болно, учир нь энэ урвал нь цэгийн траекторийн хэвийн дагуу чиглэгддэг тул түүний ажил тэгтэй тэнцүү байна. Хэрэв бид үрэлтийг харгалзан үзэх шаардлагатай бол үрэлтийн хүчний ажил эсвэл хүч нь кинетик энергийн тэгшитгэлд орно.

Энэ догол мөртэй холбоотой ажлуудыг хоёр үндсэн төрөлд хувааж болно.

I. Цэгийн шулуун хөдөлгөөнд кинетик энергийн тухай теоремыг хэрэглэх бодлого.

II. Цэгийн муруйн хөдөлгөөнд кинетик энергийн тухай теоремыг хэрэглэх асуудал.

Нэмж дурдахад I төрөлтэй холбоотой ажлуудыг гурван бүлэгт хувааж болно.

1) цэг дээр үйлчилж буй хүч (эсвэл хэд хэдэн хүчний үр дагавар) тогтмол байна, өөрөөр хэлбэл X нь тухайн цэгийн шулуун траекторийн дагуу чиглэсэн тэнхлэг дээрх хүчний (эсвэл үр дүнд) төсөөлөл;

2) цэг дээр ажиллаж буй хүч (эсвэл үр дүн) нь зайны функц (энэ цэгийн абсцисса), i.e.

3) цэг дээр (эсвэл үр дүнд) нөлөөлж буй хүч нь энэ цэгийн хурдны функц юм, i.e.

II төрлийн даалгавруудыг гурван бүлэгт хувааж болно.

1) цэг дээр (эсвэл үр дүнд) нөлөөлж буй хүч нь хэмжээ, чиглэлд хоёуланд нь тогтмол байдаг (жишээлбэл, жингийн хүч);

2) цэг дээр (эсвэл үр дүнд) үйлчлэх хүч нь энэ цэгийн байрлалын функц (цэгийн координатын функц);

3) эсэргүүцлийн хүч байгаа үед цэгийн хөдөлгөөн.

Кинетик энергийн теоремыг дараах байдлаар томъёолсон. Биед үйлчлэх бүх хүчний (консерватив ба консерватив бус) ажлын нийлбэр нь түүний кинетик энергийн өсөлттэй тэнцүү байна. Энэ теоремыг ашиглан бид ерөнхий дүгнэлт хийж болно механик энерги хадгалагдах хуультохиолдолд нээлттэй (тусгаарлагдаагүй) систем: нэмэгдүүлэх нийт механик энергисистем тэнцүү байна ажилсистемийн дээгүүр гадны хүч.

Замын чиглэл

Замын чиглэл нь хөдөлж байх үед биеийн дүрсэлсэн төсөөллийн шугам юм. Хөдөлгөөний чиглэлийн хэлбэрээс хамааран муруй ба шулуун шугам гэж хуваагдана. Муруй шугамын хөдөлгөөний жишээ: тэнгэрийн хаяанд өнцгөөр шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөн (траектор - парабол), тойрог дахь материаллаг цэгийн хөдөлгөөн.

Үрэлт

Энэ нь гадаргуугийн контактын хавтгайд хоёр биений хооронд үүсдэг бөгөөд энергийг сарниулах (сардах) дагалддаг. Механик энергиҮрэлттэй систем нь зөвхөн буурдаг. Үрэлтийг судалдаг шинжлэх ухааныг трибологи гэдэг. Туршилтаар хамгийн их статик үрэлтийн хүч ба гулсах үрэлтийн хүч нь биетүүдийн хоорондох холбоо барих талбайгаас хамаардаггүй бөгөөд гадаргууг бие биенийхээ эсрэг дарах хэвийн даралтын хүчтэй пропорциональ байна. Пропорциональ коэффициент гэж нэрлэдэг үрэлтийн коэффициент(амрах эсвэл гулсах).

Ньютоны гурав дахь хууль

Ньютоны гуравдахь хууль бол физикийн хууль бөгөөд үүний дагуу материаллаг хоёр цэгийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь тэнцүү хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй бөгөөд эдгээр цэгүүдийг холбосон шулуун шугамын дагуу ажилладаг. Ньютоны бусад хуулиудын нэгэн адил гурав дахь хууль нь зөвхөн хүчинтэй инерцийн лавлагааны системүүд. Гурав дахь хуулийн товч мэдэгдэл: үйлдэл нь хариу үйлдэлтэй тэнцүү.

Гурав дахь зугтах хурд

Гурав дахь сансрын хурд нь хамгийн бага хурд юм хурд, Дэлхийгээс хөөргөсөн сансрын хөлөгт нарны таталцлыг даван гарч, нарны аймгаас гарахад шаардлагатай. Хэрвээ хөөргөх үед дэлхий хөдөлгөөнгүй байсан бөгөөд биеийг өөртөө татахгүй байсан бол гурав дахь сансрын хурд нь 42 км / с-тэй тэнцэх болно. Дэлхийн тойрог замын хөдөлгөөний хурдыг (30 км/с) тооцвол 3 дахь зугтах хурд нь 42-30 = 12 км/с (тойрог тойргийн хөдөлгөөний чиглэлд хөөргөх үед) буюу 42+30 = 72 км/с ( эсрэг чиглэлд хөөргөсөн үед). Хэрэв бид дэлхий рүү чиглэсэн таталцлын хүчийг харгалзан үзвэл гурав дахь зугтах хурд нь 17-аас 73 км / с хүртэлх утгыг авна.

Хурдатгал

Хурдатгал нь өөрчлөлтийн хурдыг тодорхойлдог вектор хэмжигдэхүүн юм хурд. Дурын хөдөлгөөний үед хурдатгал нь хурдны өсөлтийг тухайн цаг хугацааны харьцаагаар тодорхойлдог. Хэрэв бид энэ хугацааг тэг рүү чиглүүлбэл бид агшин зуурын хурдатгал авах болно. Энэ нь хурдатгал нь цаг хугацааны хувьд хурдны дериватив гэсэн үг юм. Хэрэв Δt хугацааны төгсгөл гэж үзвэл хурдатгалыг дундаж гэж нэрлэдэг. Муруйн хөдөлгөөнд нийт хурдатгал нь нийлбэр юм шүргэгч (шүргэх)Тэгээд хэвийн хурдатгал.

Өнцгийн хурд

Өнцгийн хурд нь хатуу биеийн эргэлтийн хөдөлгөөнийг тодорхойлдог вектор хэмжигдэхүүн бөгөөд баруун талын шурагны дүрмийн дагуу эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу чиглүүлдэг. Өнцгийн дундаж хурд нь эргэлтийн өнцгийн харгалзах хугацаатай харьцуулсан харьцаатай тоогоор тэнцүү байна. Эргэлтийн өнцгийн деривативыг цаг хугацааны хувьд авч үзвэл бид агшин зуурын өнцгийн хурдыг олж авна. Өнцгийн хурдны SI нэгж нь рад/с байна.

Таталцлын хурдатгал

Чөлөөт унаж буй биеийн хурдатгал нь таталцлын нөлөөн дор бие нь хөдөлж буй хурдатгал юм. Чөлөөт уналтын хурдатгал нь бие махбодоос үл хамааран бүх биед ижил байна масс. Дэлхий дээр чөлөөтэй унаж буй биеийн хурдатгал нь далайн түвшнээс дээш өндөр, газарзүйн өргөрөг, дэлхийн төв рүү чиглэсэн чиглэлээс хамаарна. 45 0 өргөрөг ба далайн түвшинд чөлөөтэй унаж буй биеийн хурдатгал g = 9.80665 м/с 2 байна. Боловсролын асуудалд ихэвчлэн g = 9.81 м/с 2 гэж үздэг.

Физик хууль

Физик хууль нь бие махбодийн үзэгдэл, үйл явц, төлөв байдлын хоорондын зайлшгүй, зайлшгүй бөгөөд байнга давтагдах холболт юм. Физикийн хуулиудыг мэдэх нь физикийн шинжлэх ухааны үндсэн ажил юм.

50. Физик дүүжин

Физик дүүжин - туйлын хатуу биетэйэргэлтийн тэнхлэгтэй байх. Таталцлын талбарт физик савлуур тэнцвэрийн байрлалыг тойрон хэлбэлзэж болно. масссистемийг нэг цэгт төвлөрсөн гэж үзэх боломжгүй. Физик дүүжингийн хэлбэлзлийн хугацаа нь үүнээс хамаарна инерцийн моментбиеийн болон эргэлтийн тэнхлэгээс хүртэлх зайнаас массын төв.

Эрчим хүч (Грекээс energeia - үйл ажиллагаа)

Эрчим хүч гэдэг нь материйн хөдөлгөөний янз бүрийн хэлбэрийн ерөнхий хэмжүүр, материйн хөдөлгөөний нэг хэлбэрээс нөгөө хэлбэрт шилжих хэмжүүр болох скаляр физик хэмжигдэхүүн юм. Эрчим хүчний үндсэн төрлүүд: механик, дотоод, цахилгаан соронзон, химийн, таталцлын, цөмийн. Зарим төрлийн энергийг хатуу тогтоосон хэмжээгээр бусад болгон хувиргаж болно (мөн харна уу Эрчим хүчийг хадгалах, хувиргах хууль).

Термодинамик ба молекулын физик

Кинетик энерги.

Материйн салшгүй шинж чанар бол хөдөлгөөн юм. Материйн хөдөлгөөний янз бүрийн хэлбэрүүд нь харилцан хувирах чадвартай байдаг бөгөөд тэдгээр нь тодорхой тоон харьцаагаар тодорхойлогддог. Хөдөлгөөний янз бүрийн хэлбэр, материаллаг объектуудын харилцан үйлчлэлийн нэг хэмжүүр бол энерги юм.

Эрчим хүч нь системийн төлөвийн параметрүүдээс хамаардаг, ᴛ.ᴇ. системийн зарим чухал шинж чанарыг тодорхойлдог ийм физик хэмжигдэхүүнүүд. Системийн механик төлөвийг тодорхойлдог хоёр вектор параметрээс хамаарсан энергийг нэг биеийн байрлалыг нөгөө биетэй нь харьцуулан тодорхойлдог радиус вектор, орон зай дахь биеийн хөдөлгөөний хурдыг тодорхойлдог хурдыг механик гэж нэрлэдэг.

Сонгодог механикийн хувьд механик энергийг хоёр нэр томъёонд хуваах боломжтой юм шиг санагддаг бөгөөд тус бүр нь зөвхөн нэг параметрээс хамаардаг.

харилцан үйлчлэлийн биетүүдийн харьцангуй байршлаас хамааран боломжит энерги хаана байна; - орон зай дахь биеийн хөдөлгөөний хурдаас хамааран кинетик энерги.

Макроскопийн биетүүдийн механик энерги нь зөвхөн ажлын улмаас өөрчлөгддөг.

Механик системийн хөрвүүлэх хөдөлгөөний кинетик энергийн илэрхийлэлийг олцгооё. Эхлээд масстай материаллаг цэгийг авч үзье гэж хэлэх нь зүйтэй болов уу м. Хэзээ нэгэн цагт түүний хурд гэж бодъё ттэнцүү . Материаллаг цэг дээр хэсэг хугацаанд үйлчлэх үр дүнгийн хүчний ажлыг тодорхойлъё.

Үүнийг скаляр бүтээгдэхүүний тодорхойлолт дээр үндэслэн авч үзвэл

цэгийн эхний ба эцсийн хурд хаана байна.

Хэмжээ

Үүнийг материаллаг цэгийн кинетик энерги гэж нэрлэдэг заншилтай.

Энэхүү ойлголтыг ашиглан (4.12) хамаарлыг маягтаар бичнэ

(4.14)-ээс харахад энерги нь ажилтай ижил хэмжээстэй тул ижил нэгжээр хэмжигддэг.

Өөрөөр хэлбэл, материаллаг цэг дээр үйлчлэх бүх хүчний үр дүнд үүсэх ажил нь энэ цэгийн кинетик энергийн өсөлттэй тэнцүү байна. Хийсэн ажлын тэмдгээс хамааран кинетик энергийн өсөлт эерэг эсвэл сөрөг байж болохыг анхаарна уу (хүч нь биеийн хөдөлгөөнийг хурдасгах эсвэл удаашруулж болно). Энэ мэдэгдлийг ихэвчлэн кинетик энергийн теорем гэж нэрлэдэг.

Хүлээн авсан үр дүнг материаллаг цэгүүдийн дурын системийн хөрвүүлэлтийн хөдөлгөөнд хялбархан нэгтгэж болно. Системийн кинетик энергийг ихэвчлэн энэ системээс бүрдэх материаллаг цэгүүдийн кинетик энергийн нийлбэр гэж нэрлэдэг. Системийн материаллаг цэг бүрт хамаарал (4.13) нэмсний үр дүнд бид (4.13) томъёог дахин олж авдаг, гэхдээ материаллаг цэгүүдийн системийн хувьд:

Хаана м- бүхэл системийн масс.

Кинетик энергийн тухай теорем (кинетик энергийн өөрчлөлтийн тухай хууль) болон системийн импульсийн өөрчлөлтийн тухай хуулийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгааг анхаарна уу. Мэдэгдэж байгаагаар системийн импульсийн өсөлтийг зөвхөн гадны хүчээр тодорхойлдог. Үйлдэл ба урвалын тэгш байдлын улмаас дотоод хүч нь системийн импульсийг өөрчилдөггүй. Энэ нь кинетик энергийн хувьд тийм биш юм. Дотоод хүчний хийсэн ажил ерөнхийдөө алга болдоггүй. Жишээлбэл, хоёр материаллаг цэг хөдөлж, бие биетэйгээ таталцлын хүчээр харилцан үйлчлэхэд хүч тус бүр эерэг ажил хийж, бүхэл системийн кинетик энергийн өсөлт эерэг байх болно. Тиймээс кинетик энергийг нэмэгдүүлэх нь зөвхөн гадаад төдийгүй дотоод хүчний ажлаар тодорхойлогддог.

1. Биеийн кинетик энерги нь биеийн масс ба хурдны квадратыг хагасаар хуваасан үржвэртэй тэнцүү байна.

2. Кинетик энергийн теорем гэж юу вэ?

2. Хүчний ажил (үр дүнгийн хүч) нь биеийн кинетик энергийн өөрчлөлттэй тэнцүү байна.

3. Хэрэв биед үзүүлэх хүч эерэг ажил хийвэл биеийн кинетик энерги хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Сөрөг ажил?

3. Биед үйлчлэх хүч эерэг ажил хийвэл биеийн кинетик энерги нэмэгдэж, сөрөг ажил хийвэл буурна.

4. Биеийн хурдны векторын чиглэл өөрчлөгдөхөд биеийн кинетик энерги өөрчлөгдөх үү?

4. Өөрчлөгдөхгүй, учир нь томъёонд бид V 2 байна.

5. Ижил масстай хоёр бөмбөлөг маш гөлгөр гадаргуу дээр ижил үнэмлэхүй хурдтайгаар бие бие рүүгээ эргэлддэг. Бөмбөлгүүд мөргөлдөж, хэсэг зуур зогсоод, дараа нь ижил үнэмлэхүй хурдтайгаар эсрэг чиглэлд хөдөлдөг. Мөргөлдөхөөс өмнө, мөргөлдөх мөчид болон дараа нь тэдний нийт кинетик энерги хэд вэ?

5. Мөргөлдөхөөс өмнөх нийт кинетик энерги.