Закон сохранения энергии

Работа и мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.

1. Кинетическая энергия.

умножаем на

(2)

О (1)

- кинетическая энергия материальной точки

- работа, совершенная силой F₁, при перемещении материальной точки из начальной т.1 в конечную точку траектории (2).

- мгновенная мощность силы F.

- мощность – работа, совершаемая в единицу времени

;

2. Потенциальная энергия.

Движение материальной точки в поле силы тяжести. Материальная точка перемещается из точки (1) в точку (2) по произвольной траектории. Вычислим работу совершаемой силой тяжести при перемещении точки из 1 в 2.

h

(2)

(1)

/////////////////////////////////////////////

Проекция на ось h.

Таким образом, показано, что работа, совершаемая силой тяжести. не зависит от формы траектории, а определяется лишь положением начальной и конечной точки траектории.

Кроме того может быть введено в рассмотрение функция U называемая потенциальной энергией, такая, что работа определяется разностью значений этой функции в начальной и конечной точке траектории.

Величина равная сумме кинетической и потенциальной энергии материальной точки называется полной энергией и сохраняется при движении материальной точки вдоль траектории.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких системах отсчета справедливы законы Ньютона?

2. Сформулируйте 3 закона Ньютона.

3. Какие виды сил вы знаете?

4. Что называется импульсом материальной точки?

5. Сформулируйте закон сохранения импульса системы материальных точек.

6. Какова связь между кинетической энергией материальной точки и работой приложенных к точке сил?

7. Сила, действующая на материальную точку, изменяется по закону F(t), а скорость точки по закону – υ(t). Чему равна мощность в момент времени?

8. Что представляет собой полная механическая энергия?

9. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Детлаф, А.А. Курс физики учеб. пособие / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-7-е изд. Стер.-М.: ИЦ «Академия».-2008.-720 с.

2. Савельев, И.В. Курс физики: в 3т.: Т.1: Механика.Молекулярная физика: учеб.пособие / И.В. Савельев.-4-е изд. стер. – СПб.; М. Краснодар: Лань.-2008.-352 с.

3. Трофимова, Т.И. курс физики: учеб. пособие/ Т.И. Трофимова.- 15-е изд., стер.- М.: ИЦ «Академия», 2007.-560 с.

Дополнительная

1. Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс.– М.: Мир.

Т.1. Современная наука о природе. Законы механики. – 1965. –232 с.

Т. 2. Пространство, время, движение. – 1965. – 168 с.

Т. 3. Излучение. Волны. Кванты. – 1965. – 240 с.

2. Берклеевский курс физики. Т.1,2,3. – М.: Наука, 1984

Т. 1. Китель, Ч. Механика / Ч. Китель, У. Найт, М. Рудерман. – 480 с.

Т. 2. Парселл, Э. Электричество и магнетизм / Э. Парселл. – 448 с.

Т. 3. Крауфорд, Ф. Волны / Ф. Крауфорд – 512 с.

3. Фриш, С.Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. / С.Э. Фриш, А.В. Тиморева.- СПб.: М.; Краснодар: Лань.-2009.

Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны: учебник - 480 с.

Т.2: Электрические и электромагнитные явления: учебник. – 518 с.

Т. 3. Оптика. Атомная физика: учебник– 656 с.