Mexanik energiya taqdimoti. "Mexanik ish va energiya" mavzusidagi taqdimot

Mexanik ish va energiya:

  • KINETIK ENERGIYA
  • VA MEXANİKA ISHLARI
  • GRAVITSIYA VA POTENTSIAL ENERGIYA ISHI
  • MEXANIK ENERGIYANI SAQLASH QONUNI
Mexanik energiya va ish.
  • Keling, boshqa saqlanish qonuniga yo'lni boshlaylik.
  • Bir nechta yangi tushunchalarni kiritish kerak, shunda ular sizga "shipdan" tushgandek ko'rinmaydi, balki yangi tushunchalarning foydaliligi va ma'nosini birinchi marta ko'rsatgan odamlarning jonli fikrlarini aks ettiradi.
  • Keling, boshlaymiz.
  • Keling, masalani Nyuton qonunlari yordamida hal qilaylik: massasi m bo'lgan jism ostida tezlanish bilan harakatlanadi. uchta harakat rasmda ko'rsatilgan kuchlar. S yo‘l oxiridagi tezlikni  aniqlang.
Nyutonning ikkinchi qonunini yozamiz:
  • F1 + F2 + F3 = m×a,
  • OX o'qiga proyeksiyada:
  • F1cos - F3 = m×a 
  • F1cos - F3 = m × (y²–yo²)
  • F1S cos - F3S = my² –myo²
m² O'ng tomonda 2 qiymatining o'zgarishi bor, keling, uni belgilaymiz Ek va qo'ng'iroq qilaylik kinetik energiya: F1S cos  F3S = Εk doko =Dĕk Chap tomonda F1, F2 va F3 kuchlari Dĕk o'zgarishiga qanday ta'sir qilganini ko'rsatadigan ifoda mavjud. kinetik energiya. Ular ta'sir qilishdi, lekin hamma ham emas! F2 kuchi DO ga ta'sir qilmadi. F1 kuchi F1S cos miqdoriga Dĕk ni oshirdi. Yer siljishiga ° burchak ostida yo‘naltirilgan F3 kuchi Dk ni miqdorga kamaytirdi.  F3S.
  • F1S cos - F3S = m²– muo²
  • Keling, olingan natijani muhokama qilaylik.
Dk ning o'zgarishiga barcha kuchlarning ta'sirini mexanik ish deb ataladigan A=Fs cosa qiymatini kiritish orqali birlashtirilgan tarzda tasvirlash mumkin:
  • Dk ning o'zgarishiga barcha kuchlarning ta'sirini mexanik ish deb ataladigan A=Fs cosa qiymatini kiritish orqali birlashtirilgan tarzda tasvirlash mumkin:
  • A1= F1S cos,
  • A2= F2S cos 90°=0,
  • A3 = F3S cos180°=F3S,
  • va birgalikda A1 + A2 + A3= Ek  Eko
  • yoki: jismning kinetik energiyasining o'zgarishi jismga ta'sir qiluvchi kuchlarning ishiga teng.
  • Olingan ifoda kinetik energiya haqidagi teorema: SA=DΕk.
  • =1J
  • [A]=1J
Tanlangan ish birligi 1 J (joul): bu kuch va siljish orasidagi burchak a = 0 bo'lishi sharti bilan 1 N kuchning 1 m yo'lda bajargan ishidir.
  • E'tibor bering, Ek va A skalyar miqdorlardir!
  • Keling, yangi tushunchalar haqidagi ma'lumotlarni birlashtiraylik.
  • Qaysi jism ko'proq kinetik energiyaga ega: xotirjam yuradigan odammi yoki uchib ketayotgan o'qmi?
  • Mashinaning tezligi ikki baravar oshdi (uch barobar). Uning kinetik energiyasi necha marta o'zgargan?
  • Quyidagi harakatlardan qaysi biri paytida jismlarning kinetik energiyasi o'zgaradi: RPD, RUD, RDO?
  • Kinetik energiyani jismning impuls moduli va impuls modulini kinetik energiya bilan ifodalang.
Javoblar va yechimlar.
  • 3)  y da chegara y=y0+
  • (tezlik moduli ortadi), m = const 
  • .
  • Tana impuls moduli:
  • Kinetik energiya:
  • Ish skalyar miqdor bo'lib, raqam bilan ifodalanadi. A 0, agar 0≤90°; A0, agar 90°   ≤ 180° bo'lsa.
  • Agar jismga oniy tezlik yo‘nalishiga 90° burchak ostida kuch ta’sir etsa, aytaylik, sun’iy yo‘ldosh aylana orbita bo‘ylab harakatlanayotganda tortishish kuchi yoki jism ipda aylanganda elastik kuch. A=Fs cos90 °=0.
  • Teoremaga ko'ra 0 = Ek – Eko  Ek = Eko kuch tezlikni o'zgartirmaydi!!!
Rasmda bir xil kinetik energiyaga ega jismlar bormi?
  • Impuls haqida ham eslaylik: rasmda bir xil impulsga ega jismlar bormi?
  • Doiralardagi raqamlar jismlarning massalarini, vektor yonidagi raqamlar jismlarning tezligini bildiradi. Barcha miqdorlar (massa va tezlik) SI birliklarida ifodalangan.
  • IMPULSE - VEKTOR!
Chizmadan qaysi kuchlar tananing Ekini oshirib, qaysi kuchlar kamaytirayotganini ayta olasizmi?
  • Tezlik yo'nalishini o'q bilan ko'rsating, shunday qilib:
  • A1 0, A2 0, A3  0;
  • A1  0, A2  0, A3 =0;
  • A1  0, A2  0, A3 =0;
  • A1  0, A2  0, A3  0.
  • Tezlik yo'nalishini tanlash umuman mumkin bo'lmagan ish belgilarining bunday kombinatsiyasiga ega bo'lish mumkinmi?
  • Quyidagi holatlarning qaysi birida natijaning ishi ijobiy, salbiy yoki nolga teng:
  • Avtobus to'xtash joyidan chiqib, bir tekis va to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi, doimiy mutlaq tezlikda aylanadi va to'xtash joyiga yaqinlashadi;
  • Siz tepadan pastga tushasiz; karuselda yoki belanchakda minasizmi?
  • Kinetik energiya tushunchasini birinchi marta golland fizigi va matematigi Kristian Gyuygens kiritgan, uni I. Nyutonning o‘zi buyuk deb atagan. Elastik sharlarning to'qnashuvini o'rganib, Gyuygens shunday xulosaga keldi: "Ikki jism to'qnashganda, ularning kattaliklari ko'paytmalari va tezligi kvadratlari zarbadan oldin va keyin o'zgarishsiz qoladi" ("kattaliklar" - "massa" deb o'qing" ). Zamonaviy nuqtai nazardan, Gyuygensning kashfiyoti energiyaning saqlanish qonunining namoyon bo'lishining alohida holatidan boshqa narsa emas. "Iste'dodlar, olijanoblik va boylik irsiy bo'lgan" eski oiladan bo'lgan chiroyli odam Gyuygens nafaqat birinchi navbatda kinetik energiyani aniqladi, balki impulsning vektor tabiatini ham ko'rsatdi. U mayatnikli soatlarni ixtiro qildi va matematika va astronomiyada bir qancha ajoyib ishlarni amalga oshirdi. "Ajoyib intizomli daho ... o'z qobiliyatlarini hurmat qiladi va ulardan to'liq foydalanishga intiladi."
  • Kundalik hayotda biz doimo turli jismlarning yo'nalishini va tezligini o'zgartirishga muhtojmiz (barmoqlar, ko'z qovoqlari va boshqalar harakati). Tezlik modulini o'zgartirish uchun mexanik ishlarni bajarish kerak: A=Dĕk. Bu ish sizning mushaklaringiz tomonidan amalga oshiriladi.
  • Keling, eng keng tarqalgan hodisani ko'rib chiqaylik - zinapoyaga chiqish. Siz qadamda turasiz, oyog'ingizni keyingisiga qo'yasiz, mushaklaringizni tortasiz, qo'llab-quvvatlash reaktsiyasi paydo bo'ladi, kuchning o'rnini to'ldiradi, kuch A0 ijobiy ish qiladi, tanangizning tezligi oshadi: DK 0, siz ko'tarilasiz. bir qadam. Shu bilan birga, tortishish kuchi manfiy ish qiladi, chunki  =180°. Mushaklar taranglik kuchi tomonidan bajariladigan ish tortishish kuchidan (mutlaq qiymatda) kamida bir oz kattaroq bo'lishi kerak, aks holda Εk ni oshirish mumkin bo'lmaydi.
  • AA, aks holda Ek = A + A, (A 0) kinetik energiyani oshirish mumkin bo'lmaydi. Bu kuchlar ta'sirida jismning harakati bir xil bo'lgani uchun  ,  va

"Energiya. Kinetik va potensial energiya. Saqlanish qonunining kelib chiqishi" mavzusidagi taqdimot. mexanik energiya"

Yuklab oling:

Ko‘rib chiqish:

Taqdimotni oldindan ko‘rishdan foydalanish uchun Google hisobini yarating va unga kiring: https://accounts.google.com


Slayd sarlavhalari:

Energiya. Kinetik va potentsial energiya. Mexanik energiyaning saqlanish qonunining kelib chiqishi

Og'irligi 100 g bo'lgan, 1,5 m/s tezlikda uchayotgan to'p o'rtada ushlangan. Agar to'pning tezligi 0,03 soniyada nolga kamaysa, qo'lga o'rtacha qanday kuch ta'sir qiladi.

240 kg og'irlikdagi qayiqdan 80 kg og'irlikdagi yuk 1 m / s tezlikda eshkaksiz harakatlanardi. Qayiqning tezligi qanday edi?

Suvda 0,6 m 3 hajmli tosh 5 m chuqurlikdan yuzaga ko'tariladi. Toshning zichligi 2500 kg / m3 ni tashkil qiladi. tosh ko'taradigan ish toping.

Agar tana yoki jismlar tizimi ish qila olsa, ular energiya borligini aytishadi.

ENERGIYA BO'LGAN: E ENERGIYA O'LCHILGAN: J

Mexanik energiya - bu tananing ish qobiliyatini tavsiflovchi jismoniy miqdor. Mexanik energiya Kinetik (harakatga qodir) Potensial (kuch)

Kinetik energiya - harakatlanuvchi jismning energiyasi.

Potensial energiya - bu o'zaro ta'sir energiyasi.

Elastik deformatsiyaning potentsial energiyasi.

Energiyani tejash qonuni. Konservativ kuchlar harakat qiladigan yopiq tizimda energiya hech qanday joydan paydo bo'lmaydi va hech qaerda yo'qolmaydi, faqat bir turdan ikkinchisiga o'tadi.

h E p= max E k=0 Ep=0 Ek= max Ep=Ek Ep Ek

A=-(E p -E p 0) (1) A=-(E dan -E dan 0 gacha) (2) E dan 0 gacha + E p 0 = E dan + E p E=E dan + E p – to‘liq mexanik energiya

Helmholtz Hermann Lyudvig Ferdinand (1821-1824)

Fizikada konservativ kuchlar (potentsial kuchlar) ishi traektoriya shakliga bog'liq bo'lmagan kuchlardir (faqat kuchlarni qo'llashning boshlang'ich va yakuniy nuqtalariga bog'liq). Bu quyidagi ta'rifga olib keladi: konservativ kuchlar - bu har qanday yopiq traektoriya bo'ylab ishi 0 ga teng bo'lgan kuchlar.

Ta'sir turlari Mutlaqo elastik ta'sir Mutlaqo elastik ta'sir Elastik ta'sir Elastik ta'sir

Mexanik energiya ichki energiyaga aylantirilmaydi. Barcha mexanik energiya ichki energiyaga aylanadi. Mexanik energiyaning kichik bir qismi ichki energiyaga aylanadi. Deyarli barcha mexanik energiya ichki energiyaga aylanadi.

Masala No 1. To'p 2h balandlikka sakrashi uchun h balandlikdan qanday boshlang'ich tezlik bilan pastga uloqtirilishi kerak? Ta'sirni mutlaqo elastik deb hisoblang. Berilgan: h Toping: Yechish: h 2h Epo + Eko Ep Ek

Epo + Eko Ek Ep

Vazifa № 2. Umumiy massasi 100 kg chavandozli chana balandligi 8 m, uzunligi 100 m boʻlgan togʻdan pastga sirgʻanadi.Agar togʻ oxirida chana 10 m/s tezlikka yetgan boʻlsa, harakatga qarshilik koʻrsatishning oʻrtacha kuchi qancha boʻladi. , dastlabki tezligi 0. h L Epo Ek

Berilgan: m=100 kg h=8 m L=100 m Toping: Fc- ? Yechim: Epo Ek+Ac


Slayd 2

F kuchi jismni deformatsiya qilish yoki harakatlantirish jarayonini tavsiflovchi jismoniy miqdor. Ushbu miqdor yordamida tizimlar energiyasining o'zgarishi o'lchanadi. Ishni bajarish jismlarning joylashishini o'zgartirishga olib kelishi mumkin (harakat qilish bo'yicha ish, jismlarga yaqinlashish ustida ish) ishqalanish kuchlarini engish yoki jismlarning tezlashishiga olib keladi (tezlanish bo'yicha ish). Birlik: 1 N m (bir nyuton*metr) 1 N m = 1 Vt s (bir vatt*sekund) = = 1 J (joul) 1 J 1 kuchning qo'llanilish nuqtasini ko'chirish uchun zarur bo'lgan ishga teng. N 1 m ga nuqtani siljitish yo'nalishi bo'yicha. Mexanik ish

Slayd 3

Mexanik ish tezligini tavsiflovchi fizik miqdor. P - quvvat A - ish, t - vaqt. Birlik: 1 N m/s (sekundiga bir nyuton*metr) 1 N m/s=1J/s=1Vt 1 Vt - 1 N kuch ta’sir qilish nuqtasi 1 s m ichida 1 ga harakat qilganda sarflangan quvvat. tana harakati yo'nalishi bo'yicha. Mexanik quvvat P

Slayd 4

Mexanik ishning foydali va sarflangan qismi, energiya yoki quvvat o'rtasidagi munosabatni tavsiflovchi jismoniy miqdor. foydali ish, foydali quvvat foydali energiya sarflangan energiya sarflangan quvvat sarflangan energiya Mexanik samaradorlik

Slayd 5

Energiya-

Tananing ish qobiliyatini tavsiflovchi skalar fizik miqdor. Qurilmaning foydali ishi har doim sarflangan ishdan kamroq bo'ladi. Qurilmaning samaradorligi har doim 1 dan kam. Samaradorlik har doim o'nli kasrlarda yoki foizlarda ifodalanadi.

Slayd 6

Kinetik energiya

Jismning harakati natijasida ega bo'lgan energiya (harakatlanuvchi jismni tavsiflaydi). 1) Tanlangan mos yozuvlar tizimida: - tana harakat qilmasa -- - tana harakat qilsa, u holda

Slayd 7

Yerdan yuqoriga ko'tarilgan jismning potentsial energiyasi

Jismning Yer bilan o'zaro ta'siri energiyasi. Potensial energiya nisbiy miqdordir, chunki u nol darajani tanlashga bog'liq (qaerda).

Slayd 8

Elastik deformatsiyalangan jismning potentsial energiyasi.

Tana qismlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir energiyasi. - - tananing qattiqligi; - kengaytma. Ep deformatsiyaga bog'liq: , - deformatsiya qanchalik katta bo'lsa, Ep - tana deformatsiyalanmagan bo'lsa, Ep = 0.

Slayd 9

Potensial energiya - bu tinch holatda bo'lgan jismlarning energiyasi. Kinetik energiya - bu harakat paytida olingan tananing energiyasi. MEXANIK ENERGIYANING IKKI TURI BO'LADI: KINETIK VA POTENTSIAL, ULAR BIR-BIRINI O'zgartira oladi.

Slayd 10

Transformatsiya potentsial energiya kinetikga. TO'PNI YUQORI OTTIRIB BIZ UNING HARAKAT ENERGYASI - KINETIK ENERGIYASI BILAN TA'MINLANAMIZ. KO'RGANDAN KEYIN TO'P TO'XTADI, KEYIN TUSHAYA BAŞLADI. TO'XTISH lahzasida (YUQORI NOKTADA) BARCHA KINETIK ENERGIYA TO'LIQ POTENTSIALGA AYLANADI. TANA PASTGA HARAKAT QASA, teskari jarayon sodir bo'ladi.

Slayd 11

Mexanik energiyaning saqlanish qonuni

Umumiy mexanik energiya Ishqalanish kuchlari ta'sir qilmaydigan tananing yoki jismlarning yopiq tizimining umumiy mexanik energiyasi doimiy bo'lib qoladi. Umumiy mexanik energiyaning saqlanish qonuni energiyaning saqlanish va o'zgarishi umumiy qonunining alohida holatidir. Tananing energiyasi hech qachon yo'qolmaydi yoki qayta paydo bo'lmaydi: u faqat bir turdan ikkinchisiga aylanadi.

Slayd 12

SUHBAT

1. Energiya deb nimaga aytiladi? 2. SI da energiya qanday birliklarda ifodalanadi? 3. Qanday energiya potensial kinetik energiya deyiladi? 4. Yer yuzasidan ko‘tarilgan jismlarning potentsial energiyasidan foydalanishga misollar keltiring. 5. Xuddi shu jismning potentsial va kinetik energiyasining o'zgarishi o'rtasida qanday bog'liqlik mavjud?

Slayd 13

6. Umumiy mexanik energiyaning saqlanish qonunini tuzing. 7. Kinetik energiyaning potentsial energiyaga va aksincha o‘tishini kuzatish mumkin bo‘lgan tajribani tasvirlab bering. 8. Nima uchun ishqalanish ta'sirida mexanik energiyaning saqlanish qonuni buziladi? 9. Energiyaning saqlanish va o‘zgarishining universal qonunini tuzing. 10. Nima uchun “abadiy harakatlanuvchi mashinalar” ishlamaydi?

Slayd 14

ESLAYLIK:

QO'SHINCHLI TO'P BO'LGAN TA'SIRIDAN SO'NG BU JANLARNING HOZIRI O'ZGARDI - ULAR DEFORMATLANGAN VA ISITIB KELIB KETDI. AGAR JANLARNING HOLATI O'ZGARGAN BO'LGAN BO'LGAN BO'LGAN BO'LGAN BO'LGAN BO'LGAN JANDALARNING ZARARALARI ENERGIYASI O'ZGARDI. TANA ISITISHDA MOLEKULALARNING TEZLIGI OSHARADI VA SHUNCHA KINETIK ENERGIYA OSHAYDI. JANAM DEFORMATLANGAN QACHON UNING MOLEKULALARINI JOYI O‘ZGARGAN, VA DOSYALARNING POTENTSIAL ENERGIYASI O‘ZGAR. JANANING ICHKI ENERGIYASINI JANAM TARKBIYOTGAN HAMMA MOLEKULALARNING KINETIK ENERGIYASI VA ULARNING O'ZBAR TA'SIRINI POTENTSIAL ENERGIYASI TUZILADI.

Slayd 15

XULOSA: MEXANIK VA ICHKI ENERGIYA BIR JANADAN BIRINCHIGA O'TKAZISHI MUMKIN.

BU HAMMA TERMA JARAYONLAR UCHUN TO'G'RI. ISIQLIK O'TKAZISHIDA ISSIQ JANAM ENERGIYA BERADI, KAM QISSIQ JANAM ENERGIYA BERADI. ENERGIYA BIR JANADAN BEKINSIGA O'TGANDA YOKI BIR TUR ENERGİYA BOShQAGIGA AYLANGANDA ENERGIYA SAQLANADI.

Slayd 16

BIR TUR ENERGIYANI BOSHQAGIGA AYLANISH HADISALARINI O‘RGANISH TABIATNING ASOSIY QONUNLARIDAN BIRI – ENERGIYANI SAQLASH VA TRANSFORMATSIYA QONUNINING KASHFI KELADI.

TABIATDA BO'LGAN HAMMA HODISALARDA ENERGIYA YO'Q QILMAYDI. U FAQAT BIR TARTIBDAN BOSHQARIGA O'TGAN BO'LADI, MUHIMLIGI SAQLANADI.