Закон сохранения энергии - задачи и примеры
Раскройте смысл понятий "кинетическая" и "потенциальная" энергия. Приведите примеры преобразования одного вида механического движения в другой. Раскройте смысл закона сохранения энергии в механических процессах
Кинетическая - энергия движения
Все что движется -обладает кинетической энергией.
Формула
Ek=mv^2/2
Потенциальная -энергия взаимодействия
1 тело-Земля
Благодаря силе притяжееия
Ep=mgh
2 части тела,
благодаря силе упругости
Еp=kx^2/2
Примеры перехода энергии из одного вида в другой
Качели
В верхней точке - потенциальная, опускаясь кинетическая растет, потенциальная-уменьшается( в сумме-полная равна потенциальной в верхней точке). В нижней точке только Кинетическая и тд Энергия- сохраняется.
W=Ek+Ep=const Поезд массой 1500 т движется со скоростью 57,6 км/ч и при торможении останавливается пройдя путь 200 м. Какова сила торможения? Как она должна изменится, чтобы тормозной путь уменьшился в 2 раза?
Через закон сохранения энергии:
Поезд обладает кинетической энергией. \( E_k= \frac{m*V^2}{2} \); Ek=(1500000*(57.6/3.6)^2)/2=192000000=192*10^6 Дж; После полной остановки поезд эту энергию теряет(колеса и рельсы нагреваются, кинетическая энергия переходит в тепловую). В данном случае сила торможения поезда совершила отрицательную работу. A=F*S; A=Ek; Ek=F*S; F=Ek/S; F=192*10^6/200=960000 Н=960*10^3 Н; F(при 100 метрах торможения)=192*10^6/100=1920000 Н=1.92*10^6 Н.
Ответ: F=960 кН; F(при уменьшенном тормозном пути)=1.92 МН