Законы сохранения

Импульс

тела

(материальной

точки)

-

физическая

векторная

величина,

равная

произведению массы тела на его скорость.

p

→

= m·

υ

→

[p] = кг·м/с

p

→

↑↑

υ

→

Импульс силы – векторная физическая величина, равная произведению среднего значения

силы на время ее действия

F

→

∙∆t. [F·∆t] = Н·м.

Второй закон Ньютона изменение импульса тела равно импульсу действующей на него

силы: т.к.

F

→

∙∆t = ∆

p

→

m

υ

2

→

- m

υ

1

→

=

F

→

∙∆t

Ударом (или столкновением) принято называть кратковременное взаимодействие тел, в

результате которого их скорости испытывают значительные изменения.

Удар

Абсолютно неупругим ударом Абсолютно упругим ударом

называют такое ударное взаимодействие, при называется столкновение,

при котором тела соединяются друг с другом и котором сохраняется

механическая движутся дальше как одно тело. энергия

системы тел.

Механическая энергия не сохраняется

(она частично или полностью переходит υ

01

υ

02

во внутреннюю энергию тел )

υ

01

υ

02

m

1

υ

1

m

2

υ

2

m

1

+m

2

υ

общ

Закон сохранения импульса.

Замкнутая (изолированная) система – система тел, взаимодействующих только между

собой и не взаимодействующих с телами, не входящими в эту систему.

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую

систему, не изменяется.

m

υ

01

→

+ m

υ

02

→

+ m

υ

03

→

+ … = m

υ

1

→

+ m

υ

2

→

+ m

υ

3

→

+ …

Энергия

– скалярная физическая величина, являющаяся мерой способности тела (или

системы тел) совершить работу.

Энергия

Кинетическая энергия -

энергия движущегося тела.

Потенциальная энергия –

обусловлена взаимодействием различных тел или частей

тела

E

к

=

mυ

2

2

Теорема о кинетической

э н е р г и и –

изменение

кинетической

энергии

тела

при

переходе

из

одного

пол ожения

в

другое равно работе всех

сил,

действующих

на

Потенциальная

энергия тела

поднятого над землей

E=mgh

m-масса тела

g-ускорение

свободного падения

Потенциальная энергия

упругодеформированного тела

E

п

=

kx

2

2

k - коэффициент жесткости

пружины

x- величина деформации

тело.

h-

высота

тела

над

землей

Закон

сохранения

энергии

в

механических

процессах

– сумма

кинетической

и

потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих

между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.

Е = Е

k1

+ E

p1

= Е

k2

+ E

p2

= const при F

тр

= 0

Если F

тр

≠ 0, механическая энергия переходит во внутреннюю (тепловую) энергию тела:

Q = Е

2

– Е

1

, где Q =А

тр

Понятие потенциальной энергии можно ввести только для сил, работа которых не зависит

от траектории движения тела и определяется только начальным и конечным положениями.

Такие силы называются консервативными (силы тяжести и силы упругости)

Работа силы.

Механической

работой A,

совершаемой

постоянной

силой,

называется

скалярная

физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на

косинус угла α между векторами силы и перемещения.

А = F∙s∙cos α [А] = Дж 1Дж =1Н∙1м

Работа в зависимости от угла α:

Графически работа определяется по площади фигуры под

графиком F

s

(x) : А = S

фиг

Работа силы равна изменению его кинетической или

потенциальной энергии: А = │∆Е

к

│ = │∆Е

п

│

№

α

формула

рисунок

1



= 0

о

cosα = 1

А = F∙s (υ↑)

F

→

s

→

2

0º < α < 90º

сosα > 0

А = F∙s∙cos α >0 (υ↑)



F

→

s

→

3

α = 90 º

cosα = 0

A = 0 υ =0

F

→



s

→

4

90 º < α < 180º

cosα < 0

А = F∙s∙cos α < 0 (υ↓)

F

→

s

→

5

α = 180 º

cosα = -1

А = -F∙s < 0 (υ↓)

F

→

s

→

Работа силы тяжести не зависит от формы траектории и равна изменению

потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком.

А

тяж.

= mg(h

1

– h

2

) = - ( mgh

1

- mgh

2

) = - (Е

р2

– Е

р1

)

Работа силы тяжести по замкнутой траектории равна нулю.

Мощность – скалярная физическая величина, равная отношению совершенной работы к

промежутку времени, за который она совершена.

N=

A

t

N= F∙υ [N] = Вт 1 Вт =

1 Дж

1 с

Коэффициент полезного действия механизмов КПД – величина, равная отношению

полезной работы к полной работ, выраженная в процентах.



=

А

полезная

А

полная

100%