Odpowiedzi

2010-01-26T19:20:56+01:00
Zasada zachowania energii mechanicznej

Pojęcie energii mechanicznej jest niezwykle ważne z jednego powodu - w wielu sytuacjach, mimo zmiany różnych parametrów ruchu, sama energia nie zmienia się.
Kiedy energia mechaniczna jest stała?

W przypadku ruchu ciał w polu grawitacyjnym bez tarcia. Ciało może lecieć, ślizgać się, spadać itp. Jednak nie może występować tarcie, lub inne sytuacje, w których energia mechaniczna ulega zmianom (np. oddawanie energii za pomocą sił elektrycznych, czy magnetycznych.
Sformułowanie 1 zasady zachowania energii mechanicznej

W dowolnym ruchu przebiegającym bez tarcia (i innych strat energii) energia mechaniczna układu izolowanego jest stała.

Emechaniczna = const

Jeśli przyjrzymy się wzorowi na energię mechaniczną:

Emechaniczna = Epotencjalna + Ekinetyczna

To ze stałości energii mechanicznej wyniknie nam, że:

Epotencjalna + Ekinetyczna = const

Dlaczego tak się dzieje?

Jeśli przyjrzymy się wzorowi:

Emechaniczna = Epotencjalna + Ekinetyczna

to pewnie bez trudu zorientujemy się, że stałość sumy można zachować, jeśli ubytek jednego składnika jest natychmiast zrównoważony przyrostem drugiego składnika. Jeżeli więc podczas ruchu ubywa 5 J energii kinetycznej, to musi przybyć dokładnie 5 J energii potencjalnej (lub na odwrót).

W sytuacji na rysunku:

Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2


Inne możliwe sformułowania zasady zachowania energii mechanicznej

Sformułowanie 2:
Zmienić energię mechaniczną ciała można tylko poprzez dostarczenie jej z zewnątrz, lub w wyniku oddania obiektom zewnętrznym.

Sformułowanie 3:
Energia mechaniczna nie ginie, ani nie powstaje samorzutnie.

Sformułowanie 4:
Gdy nie występuje tarcie (lub inne straty energii), energia mechaniczna w jednym momencie ruchu jest taka sama jak w innym, dowolnie wybranym momencie ruchu.
Można to zapisać wzorami

Emech_układu_izolowanego = const,

lub

Emech_całkowita_końcowa = Emech_całkowita_początk

lub

Ekinet_1 + Epotencj_1 = Ekinet_2 + Epotencj_2


Co wynika praktycznie z zasady zachowania energii?

Teraz wyjaśnimy co z powyższych sformułowań wynika.

Załóżmy, że rozpatrywany przez nas układ posiada tylko dwa rodzaje energii: energię kinetyczną i potencjalną.

Wtedy, z faktu, że wzrosła energia kinetyczna, możemy od razu wywnioskować o zmaleniu energii potencjalnej - bo suma tych dwóch składników musi być stała. I w ten sposób zazwyczaj stosuje się w zadaniach zasadę zachowania energii - jeśli znamy całkowitą energią w pewnym momencie, a następnie tylko jeden ze składników w innym momencie, to możemy obliczyć wartość tego brakującego składnika.





1 5 1
2010-01-26T20:00:00+01:00
A) tzn, że na drodze 1m wykonał pracę 200N (niutonów). czyli przeniósł 20000 gramów (20kg) na odcinku 1 metra

b) ilość energii elektrycznej, którą pobiera urządzenie podczas pełnego obciążenia

najkrócej jak możliwe... poproszę o najlepszą :)