Energijos tvermės dėsnis mechaniniuose procesuose

Šioje temoje aptariama energijos tvermės dėsnis mechanikoje, ypač susitelkiama į pilnutinę mechaninę energiją, kuri yra kinetinės ir potencinės energijos suma. Taip pat aiškinama, kaip energija transformuojasi tarp šių dviejų formų uždarose sistemose, bei pateikiamas pavyzdys. Be to, trumpai paliečiama ir bendroji energijos tvermė, atsižvelgiant į trintį ir kitus išorinius veiksnius.

Bendrasis energijos tvermės dėsnis
Bendrasis energijos tvermės dėsnis teigia, kad energija negali nei atsirasti, nei išnykti – ji tik keičia savo pavidalą. Šis dėsnis apima visas energijos rūšis, ne tik mechaninę energiją, bet ir šiluminę, cheminę, branduolinę ir kitas.
Energijos tvermės dėsnio taikymas: pavyzdys
Energijos tvermės dėsnis yra labai naudingas įrankis sprendžiant fizikos uždavinius. Pavyzdžiui, jei žinomas tenisininko mesto kamuoliuko pradinis aukštis ir greitis, o taip pat galutinis aukštis, galima apskaičiuoti kamuoliuko greitį galutiniame aukštyje. Pagal energijos tvermės dėsnį, pradinė pilnutinė energija (kinetinė + potencinė) yra lygi galutinei pilnutinei energijai. Jei aukščiausiame taške kamuoliuko greitis lygus nuliui, tai visa pradinė energija virs potencine energija tame taške.
Energijos tvermės dėsnis mechanikoje
Kai kūną veikia tik sunkio jėga ir tamprumo jėga, kūno pilnutinės mechaninės energijos pokytis lygus nuliui. Tai reiškia, kad uždaroje sistemoje pilnutinė mechaninė energija išlieka pastovi. Kinetinė ir potencinė energija gali keistis viena į kitą, tačiau jų suma išlieka nepakitusi. Pavyzdžiui, vertikaliai aukštyn mesto kamuoliuko kinetinė energija kylant mažėja, o potencinė didėja, tačiau jų suma išlieka pastovi. Kai kamuoliukas krenta žemyn, vyksta atvirkštinis procesas.
Energijos virsmai realiose sistemose
Realiame pasaulyje sistemos dažnai nėra visiškai uždaros. Dėl tokių veiksnių kaip trintis ir oro pasipriešinimas, dalis mechaninės energijos virsta kitomis energijos formomis, dažniausiai šiluma. Pavyzdžiui, stabdant automobilį, jo kinetinė energija mažėja ir virsta šilumine energija, kuri išsisklaido į aplinką per stabdžių trinkeles, padangas ir kelio dangą.
Pilnutinė mechaninė energija
Pilnutinė mechaninė energija – tai kūno kinetinės (judėjimo) ir potencinės (padėties) energijų suma. Pavyzdžiui, lėktuvas skrydžio metu turi kinetinės energijos dėl judėjimo ore ir potencinės energijos dėl savo padėties Žemės atžvilgiu (aukščio).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com