系统机械能守恒,机械能守恒的表达式

各位老铁们好,相信很多人对系统机械能守恒都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于系统机械能守恒以及机械能守恒的表达式的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!本文目录机械能守恒的表达式什么是机械能守恒定律机械能什么时候不守恒机

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本文目录

  1. 机械能守恒的表达式
  2. 什么是机械能守恒定律
  3. 机械能什么时候不守恒
  4. 机械能守恒的三种条件
  5. 为什么单个物体机械能不守恒,总系统机械能守恒,比如物体和弹簧,物体和地球

机械能守恒的表达式

只有在重力(或弹簧弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。机械能守恒的条件:

(1)对某一物体若只受重力作用,则物体与地球组成的系统机械能守恒。

(2)对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。

(3)若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。

(4)若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。表达式重力势能为Ep=mgh弹性势能为EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的劲度系数。

在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。

劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)动能为Ek=1/2*mv^2所以机械能守恒的表达式为1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2

什么是机械能守恒定律

定律:即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。

守恒条件:

1、外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;

2、只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能。

如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变,这就是机械能守恒定律。

机械能什么时候不守恒

机械能守恒的条件是系统只有重力或者弹力做功,系统的机械能守恒。所以机械能不守恒的情况是除了重力或者弹力做功外还有其它力做功。

如:用手提着重物上升,对重物而言除了重力做功还有手对物体的拉力做功,所以机械能不守恒。

物体沿粗糙斜面下滑,除了重力做功外还有摩擦力做功,所以机械能不守恒。

机械能守恒的三种条件

机械能守恒时,应该符合以下三个条件。

第一,机械能转化是在机械能之间发生的。即机械能在动能和势能(重力势能和弹性势能)之间转化。

第二,不计一切阻力造成的能量损失,包括摩擦阻力和空气阻力。

第三,没有其它形式的能量加入。

严格地说来,只有两个条件,第一与第三个条件在本质上是一样的。

为什么单个物体机械能不守恒,总系统机械能守恒,比如物体和弹簧,物体和地球

因为不管是重力势能还是弹性势能,都是物体和地球或则是和弹簧共有的,我们平时说小球具有的重力势能,是一种省略说法,完整的说应该是和地球共有的重力势能,没有地球,也不存在重力势能。

好了,关于系统机械能守恒和机械能守恒的表达式的问题到这里结束啦,希望可以解决您的问题哈!

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