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机械能守恒的条件 机械能守恒的条件有哪些
1、机械能守恒条件:只有重力或弹力做功。在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
2、由动能定理和势能定理联立,可得机械能定理(通常称之为功能原理):除重力或弹力之外其它力的总功,等于系统机械能的变化。
3、这个定理表明,重力或弹力做功,只是使机械能内部几种形式之间发生相互转化,而并不引起系统机械能的变化。只有除重力或弹力之外其它力的功,才会使其他形式的能量与系统的机械能相互转化,从而改变系统的机械能的变化。
机械能守恒的三个条件
机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
(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。
机械能守恒的条件以及判断方法
机械能守恒的条件如下:
1、封闭系统机械能守恒通常适用于封闭系统,即在系统内部不受外部力或非保守力的干扰的情况下。这意味着没有能量进入或离开系统,系统是孤立的。
2、仅受保守力机械能守恒要求系统中的力是保守力。保守力是指力沿着路径无论如何移动一个物体,所做的功不依赖于路径,而只依赖于初始和最终位置。典型的保守力包括重力、弹性力和电场力。
3、无非弹性碰撞在机械能守恒的情况下,碰撞必须是完全非弹性的,即动能在碰撞中不会被完全保留,而是部分转化为内能或其他形式的能量。这意味着在碰撞中一部分能量会损失,但总机械能(动能加势能)保持不变。
机械能守恒的判断方法:
1、计算初始和最终状态的总机械能要验证机械能守恒是否成立,首先计算系统在初始状态和最终状态的总机械能。总机械能等于动能(动能=1/2mv^2,其中m是质量,v是速度)加上势能(势能=mgz,其中g是重力加速度,z是高度)。
2、比较总机械能在机械能守恒的条件下,初始状态和最终状态的总机械能应该相等。如果它们在过程中保持不变,那么机械能守恒成立。
3、考虑非保守力和内能损失如果系统受到非保守力(如摩擦力或空气阻力)或碰撞损失(非弹性碰撞)的影响,机械能守恒可能不成立。在这种情况下,总机械能将不再保持不变,它将随着时间减少。需要考虑这些因素以评估机械能守恒的成立。
总之,机械能守恒是一个重要的物理原理,它在分析和解释物理系统中的机械运动过程时非常有用。它要求系统是封闭的、仅受保守力作用、并且没有完全弹性碰撞。通过计算初始和最终状态的总机械能,并比较它们,可以判断机械能守恒是否成立。在现实世界中,往往需要考虑非保守力和内能损失等因素,以更准确地描述系统的行为。
机械能守恒的三个条件是什么
机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
(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。
(1)做功条件分析法:
当发生动能与重力势能的转化时,只有重力做功,当发生动能与弹性势能的转化时,只有弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒。
(2)能量转换分析法:
若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化,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(如没有内能的增加,比如温度升高),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:
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:若系统的动能或势能不变,而势能或动能却发生了变化,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,则系统的机械能也不守恒。
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