機械能守恒定律是動力學的基本定律。 也就是說,如果沒有外力對任何物體系統(tǒng)做功平均速度的定義,而只有保守力對系統(tǒng)做功,則系統(tǒng)的機械能保持不變。 下面是100%.com編輯整理的機械能守恒定律介紹。 我希望它可以幫助你。
機械能守恒定律的定義
在只有重力或彈力做功(或沒有其他外力作用)的物體系統(tǒng)中,物體系統(tǒng)的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)相互轉換,但機械能的總能量保持不變。 這個定律稱為機械能守恒定律。
外力所做的功為零,說明沒有外界輸入機械功; 只有保守力起作用,即只有動能和勢能的轉換,而沒有機械能轉換成其他能量。 滿足這兩個條件的機械能守恒對于所有慣性參考系都是成立的。 該定律的簡化版本是:當粒子(或粒子系統(tǒng))在勢場中運動時,其動能和勢能之和保持不變; 或者說,物體在重力場中運動時,其動能和勢能之和保持不變。
這種說法意味著產生力場的物體(例如地球)的動能變化可以忽略不計。 這僅適用于某些特殊的慣性參考系,例如地球參考系。
機械能守恒定律的表達式
機械能守恒定律
在只有系統(tǒng)內部重力或彈力起作用的物體系統(tǒng)中,物體的動能和勢能可以相互轉換,但機械能保持不變。
其數學表達式可以有以下兩種形式:
程序公式:
1.WG+WFn=Ek
2.E減少=E增加(Ek減少=Ep增加,Ep減少=Ek增加)
地位:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某時間、某位置)
2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2【此形式首先要確定重力勢能參考平面】
機械能守恒定律的實驗驗證
1. 使用打點定時器進行驗證。
1、物體做自由落體運動
一般來說,研究是根據重物自由落體運動開始(紙帶上的第一個點)到其后某個適當時刻(紙帶上最后一個點之前的點)的時間來進行的。 實驗時,先打開打點定時器電源,然后松開紙帶。 在已打印的紙帶中,選擇第一點和第二點之間的距離最接近2mm的紙帶進行測量。 測量第0點到第n點的距離L,就可以知道重物的重力勢能的減少量; 這兩點之間的時間間隔為t=n/f(f為交流電的頻率),由勻速直線運動來平均 從速度的推論,平均速度的定義和初速度為0,我們可以知道重物撞擊第n個點時的瞬時速度以及重物動能的增量。 由于要比較相等的△Ep和△Ek都是m的倍數,因此本實驗中無需測量重物的質量。
2、二物體系統(tǒng)垂直方向勻加速運動
利用圖2所示的實驗裝置,可以驗證m1,m2(m1
3、小車在滑板上勻速加速
在圖4所示的裝置中,測量小車的質量M以及小桶和沙子的總質量m。 安裝儀器設備后,適當傾斜滑板,以平衡滑動摩擦力。 平衡了滑動摩擦力后,相當于不受摩擦力的影響。 先接通電源,然后放車,從打印紙帶上選取兩個合適的點進行測量和計算。 以汽車和沙桶系統(tǒng)為研究對象,測量兩點之間的距離L平均速度的定義,可以得知系統(tǒng)的折合重力勢能; 利用勻變速直線運動的推論“一段時間內中點的速度等于這段時間的平均速度”以及平均速度的定義,小車的速度v1和v2以及當選定的兩個點被擊中時,可以計算出沙桶,即可以知道系統(tǒng)增加的動能。
2、采用光電門進行驗證。
3. 使用平投動作進行驗證。
4. 使用DIS系統(tǒng)進行驗證。
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