什么是机械能? 我需要一个全面的定义

什么是机械能

在物理学, 机械能 (Ë_机甲) 是与能源相关的 运动 和 位置 通常在某个力场中的物体 (e.g. 引力场). 机械能 (也热能) 可以分成两类, 瞬态和存储. 瞬态能量处于运动能量, 那是, 能量从一个地方转移到另一个. 存储的能量是包含在物质或物体内的能量. 瞬态机械能通常被称为 工作. 储存的机械能以两种形式存在一个: 动能 要么 潜在:

• 势能. 势能, 该, 被定义为存储在经受保守力的对象的能量. 常用的类型包括取决于其质量的物体的重力势能和来自另一对象的质心的距离.
• 动能. 动能, ķ, 被定义为存储在一个对象，因为它的运动的能量. 这取决于物体的速度，是一个移动物体做其他物体上工作的能力，当他们碰撞.

机械能守恒

第一原则 机械能守恒 有人说:

总机械能 (定义为它的势能和动能的总和) 粒子的仅保守势力正在采取行动 是恒定的.

也可以看看: 机械能守恒

一个孤立的系统 是其中之一 没有外力 引起能量变化. 要是 保守势力 作用于物体并 该 是个 势能 总保守力的函数, 然后

Ë_机甲 = U + ķ

势能, 该, 取决于对象的经受保守位置力.

它被定义为对象的做功能力和作为对象在力的方向的相反方向移动，增加.

势能 与由地球和附近粒子组成的系统相关联的是 重力势能.

动能, ķ, 取决于物体的速度，是运动物体与其他物体碰撞时在其他物体上工作的能力.

K =½MV²

上述定义 (Ë_机甲 = U + ķ) 假设系统是 没有摩擦 和别的 非保守势力. 保守力和非保守力的区别在于，当保守力将物体从一个点移动到另一个点时, 保守力量所做的工作与道路无关.

在任何实际情况下, 摩擦力 存在其他非保守力量, 但在许多情况下，它们对系统的影响是如此之小，以至于 机械能守恒 可以用作公平近似. 例如，摩擦力是非保守力, 因为它的作用是减少系统中的机械能.

请注意，非保守势力并不总是减少机械能. 非保守力会改变机械能, 有增加总机械能的力, 喜欢由电机或发动机提供的力, 也是非保守力.

块向下滑动摩擦的倾斜坡度

该 1 公斤块开始出的高度H (让说 1 米) 上述接地, 同 势能 MGH 和 动能 等于 0. 它滑到地面 (无摩擦) 并没有势能和动能到达 K =½MV². 计算地面上的块的速度和其动能.

Ë_机甲 = U + K =常数

=> ½MV² =毫克H

=> V =√2gH= 4.43 女士

=> ķ₂ =½x 1 公斤X (4.43 女士)² = 19.62 千克。米².小号^-2 = 19.62 Ĵ

摆

假设一个 摆 (的质量m球悬挂在长度的串 大号 我们已经拉起，所以球是一个高度 H < 大号 在其伸展的弦线运动弧线的最低点之上. 摆锤经受 保守引力 空气阻力和枢轴摩擦等摩擦力可忽略不计.

我们从休息中释放. 它有多快底部?

摆河段 最大动能 和 至少势能 当在 垂直位置, 因为这将有最大的速度，是最接近地球在这一点上. 另一方面, 它有它的 至少动能 和 最大的势能 在 极限位置 秋千, 因为它具有零速度，是距离地球最远的，在这些点.

如果幅度被限制在小的波动, 时期 Ť 一个简单的钟摆, 为完整周期的时间, 是:

哪里 大号 是摆的长度， G 是重力的局部加速度. 对于小的摆动摆动的周期大约为不同大小摆动相同. 那是, 周期是独立的振幅.