Question

Napisze referat na temat:
Zasada zachowania energii mechanicznej.

Answer 1

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.



więcej lub lepsze informacje na stonie:
http://www.fizykon.org/dynamika/en_zasada_zachowania_energii_mechanicznej.htm

wejdź na nią ponieważ nie udało mim się skopiować rysunków tu jest sama teoria.

Answer 2

O energii mechanicznej mówimy wtedy, gdy układ ciał jest zdolny do wykonania pracy.
Energię układu można zwiększyć wykonując nad nim pracę.
Przyrost energii mechanicznej układu równy jest pracy sił zewnętrznych wykonanej nad tym układem.
Jednostką energii mechanicznej jest dżul ( J ).
Energia mechaniczna dzieli się na energię kinetyczną chaotycznego ruchu cząsteczek i energię potencjalną wynikającą z wzajemnego oddziaływania siłami międzycząsteczkowymi.
Jednym z rodzajów energii mechanicznej jest energia potencjalna. Energię taką posiada ciało, które oddziałuje z innym ciałem siłami grawitacji lub sprężystości. Inaczej mówimy, że układ ciał posiada energię potencjalną.
Energia potencjalna zależy od położenia względem drugiego ciała, z którym oddziałuje. Gdy położenie to ulega zmianie, zmienia się również energia potencjalna ciała. W przypadku energii potencjalnej grawitacji, mówiąc o zmianie położenia mamy na myśli zmianę jego wysokości nad Ziemią. W przypadku energii potencjalnej sprężystości zmiana ta wiąże się zawsze z odkształceniem.
Przyrost energii potencjalnej grawitacji ciała jest równy pracy siły zewnętrznej, wykonanej przy jego podnoszeniu na pewną wysokość ruchem jednostajnym.
Siła zewnętrzna równoważy wówczas siłę grawitacji.
Drugim z rodzajów energii mechanicznej jest energia kinetyczna, związana z ruchem ciała. Każde ciało, które w danym układzie odniesienia jest w ruchu, posiada w tym układzie energię kinetyczną.
Reasumując, energia mechaniczna to energia związana z ruchem poszczególnych części układu mechanicznego (energia kinetyczna) oraz z ich wzajemnym rozmieszczeniem i oddziaływaniem (energia potencjalna).