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机械能守恒的条件

2024-02-26 15:06 362

机械能守恒是指在只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能、弹性势能等。

机械能守恒的条件

(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。

(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。

(3)其他力做功,但做功的代数和为零。

判定机械能守恒的方法

(1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力(或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。

(2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。

(3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。

(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。

什么是机械能

机械能:是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

机械能守恒的表达式

机械能守恒定律的基本表达式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,其中Ek1和Ep1分别表示初始状态的动能和势能,Ek2和Ep2表示末态的动能和势能。这个表达式表示了在一个物体系统中,初始状态的机械能等于末态的机械能。此外,还有其他推导出来的表达式,比如ΔE1=ΔE2,表示增加的机械能等于减少的机械能。

机械能守恒是什么意思

1、机械能包含动能、重力势能和弹性势能三种,如果物体具有的这三种能量总和保持恒定,就称之为机械能守恒。

2、机械能守恒的条件是只有重力在做功,或者除重力以外其他力做的总共和为零。

3、要与动能守恒相区分,动能守恒条件是物体所受合外力做功为零。

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