Онлайн


Превращение механической энергии в системе тел

1 EnergyConvertionBalls

В модели показано изменение потенциальной и кинетической энергий системы тел, состоящей из шарика и пружины. Сначала пружина сжата и вся энергия является потенциальной. Затем под действием пружины шарик поднимается и падает вниз и внизу передает свою кинетическую энергию пружине. Сжатие пружины можно изменять.

Подробнее

Механическая энергия, которой обладает тело или система тел определяется той работой, которую способны совершить силы, действующие на тело или систему тел.

Кинетическая энергия -это энергия движущегося тела. Она зависит от массы и квадрата скорости движения тела.

02-01 (1)

Потенциальная энергия - это энергия взаимодействия тел или частей тела. Тело в поле тяготения обладает потенциальной энергией. 

02-02 (2)

Как следует из формулы (2) потенциальная энергия зависит от массы тела и высоты подъема тела над нулевым уровнем.
Потенциальной энергией обладают и упруго деформированные тела (например, сжатая или растянутая пружина).

Кинетическая и потенциальная энергия - относительные величины.
Кинетическая энергия зависит от того относительно, какого тела отсчета определяется скорость тела (см. формулу (1)).
Потенциальная энергия определяется выбором нулевого уровня.

Если не действуют силы сопротивления, то полная механическая энергия (E = K + П)  тела (системы тел) сохраняется постоянной. Может происходить лишь превращение кинетической энергии в потенциальную и наоборот. Сумма же  K+П = E = const  будет сохраняться постоянной.

Если пренебречь силами сопротивления нельзя, то механическая энергия постепенно уменьшается, превращаясь в другие виды, например, в тепловую энергию, электрическую, и т.д.

В модели показано изменение потенциальной и кинетической энергий системы тел, состоящей из шарика и пружины. Сначала пружина сжата и вся энергия является потенциальной. Затем (после нажатия кнопки Пуск) пружина начинает разжиматься и потенциальная энергия пружи ны превращается в потенциальную (в поле тяжести) энергию шарика и в кинетическую энергию шарика. Шарик поднимается вверх и его кинетическая энергия превращается в потенциальную. В самой верхней точке траектории кинетическая энергия равна нулю. Затем шарик падает вниз и внизу передает свою кинетическую энергию пружине.
Пружина сжимается, а затем разжимается. Все периодически повторяется. В модели учтены потери, поэтому полная энергия постепенно уменьшается до нуля и движение прекращается.