Меню

Физика 10 класс урок 13 работа мощность энергия закон сохранения механической энергии

Конспект урока по теме «Закон сохранения энергии». 10-й класс

сформулировать закон сохранения механической энергии, раскрыть его сущность;

создать у учащихся правильное понимание о границах его применимости.
формировать навык решать задачи с использованием закона сохранения энергии.

1) проверочный тест (Приложение 1. Презентация 1, 2);

2) объяснение нового материала;

3) примеры проявления закона сохранения энергии:

  • при движении тела, брошенного вертикально вверх,
  • при движении тела, подвешенного на нити (нитяной маятник),
  • при движении маятника (маятник Максвелла),
  • при движении жидкости по трубам,
  • при движении самолета;

4) проявление закона сохранения энергии в микромире и макромире (сообщения учащихся);

5) решение задачи на закон сохранения энергии;

6) домашнее задание;

  • оборудование :мультимедийный проектор;
  • таблица “Движение жидкостей по трубам. Закон Бернулли”;
  • физические приборы: листок бумаги, укрепленный в штативе.

1. Новый материал

( Объяснение учителя с мультимедийным показом слайдов). Приложение 2

Мы установили, что потенциальная энергия характеризует взаимодействующие тела, а кинетическая энергия – движущиеся тела. И потенциальная, и кинетическая энергии изменяются только в результате такого взаимодействия тел, при котором действующие на тела силы совершают работу, отличную от нуля.

Рассмотрим теперь вопрос об изменениях энергии при взаимодействиях тел, образующих замкнутую систему. Если несколько тел взаимодействуют между собой только силами тяготения и силами упругости и никакие внешние силы на них не действуют, то при любых взаимодействиях тел работа сил упругости и сил тяготения равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком.

Вместе с тем по теореме о кинетической энергии работа тех же сил равна изменению кинетической энергии.

Из сравнения равенств 1 и 2 видно, что изменение кинетической энергии тел в замкнутой системе равно по абсолютному значению изменения потенциальной энергии системы тел и противоположно ему по знаку

Из последнего равенства следует, что

• Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной. Это утверждение называется закон сохранения энергии
• Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией

Для полной механической энергии закон сохранения энергии имеет следующее выражение:

• Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.

Так как сумма кинетической и потенциальной остается постоянной, то в процессе движения системы всякое увеличение кинетической энергии должно сопровождаться соответствующим уменьшением его потенциальной энергии. Происходят, как говорят, превращения одного вида механической энергии в другую: кинетическая энергия может переходить в потенциальную, а потенциальная – в кинетическую.

2. Рассмотрим примеры

  • Пусть тело брошено вертикально вверх. Если начальное положение тело принять за нулевое, то вся механическая энергия тела в момент броска будет равна сообщенной ему кинетической энергии . По мере движения тела вверх его кинетическая энергия будет убывать, а потенциальная (из-за роста высоты h) – возрастать. В верхней точке траектории, где скорость тела равна нулю, вся энергия превратиться в потенциальную энергию mgH, где H – максимальная высота подъема. При этом по закону сохранения энергии = mgH. После этого тело начинает падать вниз, и все повторится в обратном порядке.
  • Рассмотрим закон сохранения механической энергии на примере колебаний нитяного маятника (видео). Техническое сопровождение через мультимедийный просмотр
  • Применим закон сохранения энергии к движению жидкости и газа. Из этого закона следует, что в местах потока жидкости (или газа), где скорость ее движения, а вместе с ней и кинетическая энергия меньше, потенциальная энергия должна быть больше. Что это за потенциальная энергия? Если поток жидкости горизонтален, то энергия взаимодействия жидкости с Землей будет везде одинаковой. Поэтому речь здесь может идти только о потенциальной энергии упругого взаимодействия частей жидкости друг с другом. Эта энергия обусловлена существованием в жидкости давления, вызванного незначительным ее сжатием. Там, где потенциальная энергия больше, больше сжатие и соответственно связанное с ним давление.

Итак, на основе закона сохранения энергии можно прийти к выводу: давление текущей жидкости больше в тех местах потока, в которых скорость ее движения меньше, и, наоборот, в тех местах, где скорость больше, давление меньше.

Эта закономерность была установлена в первой половине XVIII в. пербургским академиком Даниилом Бернулли и носит название закона Бернулли. Справедлив этот закон как для жидкостей, так и для газов. (Объяснение по таблице)

  • Закон Бернулли можно продемонстрировать на простом опыте.

Возьмем листок бумаги и начнем дуть вдоль его верхней поверхности. ( См. рис 48 стр.96 в учебнике) Мы увидим, что бумага начнет подниматься вверх.

Вопрос. Почему это происходит?

Ответ. Это будет происходить из-за того, что давление в струе воздуха над листом бумаги меньше, чем под листом, где воздух спокоен. Действующая снизу преобладающая сила давления и заставит лист подниматься.

Вопрос. Объясните и возникновение подъемной силы, действующей на крылья самолета, используя таблицу?

Ответ. Каждое крыло у самолета в сечении имеет несимметричную форму. Поэтому при движении самолета воздушный поток обтекает крыло так, что из-за разной скорости обтекания крыла сверху и снизу давления под крылом и над крылом также оказываются различными. Давление над крылом оказывается меньше давления над крылом. Благодаря этому и возникает сила, поднимающая самолет в воздух.

Теория возникновения подъемной силы крыла самолета была разработана русским ученым Николаем Егоровичем Жуковским (1847-1921).

Зависимость давления в потоке жидкости (или газа) от скорости ее течения, (там где эта скорость больше, давление меньше, и наоборот) являющаяся следствием закона сохранения энергии, находит широкое применение в различных устройствах: пульверизаторе, водоструйном насосе, карбюраторе. ( См. таблицу)

Закон сохранения энергии с одинаковым успехом применяется как в физике микромира – мира элементарных частиц, где законы Ньютона уже несправедливы, так и в физике мегамира – при изучении Вселенной вцелом. Проиллюстрируем это двумя примерами один из которых как раз относится к микромиру, а другой – к мегамиру.

Читайте также:  Мощность беговой дорожки для ходьбы

3. Сообщения учащихся

Задача №138 из учебника физика 10 класс С.В.Громова.

Мальчик начинает скатываться на санках с горы высотой 20 м. С какой скоростью он минует высоту 10 м? Трением пренебречь.

Потенциальная энергия тела на высоте h 1

Источник



Открытый урок по теме «Закон сохранения механической энергии» 10 класс
методическая разработка по физике (10 класс)

Распутина Анна Александровна

Методическая разработка урока содержит конспект урока и презентацию

Скачать:

Вложение Размер
zakon_sohraneniya_meh_energii_2.ppt 2.68 МБ
konspekt_uroka.docx 72.53 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

ДОБРЫЙ ДЕНЬ! Я РАДА ПРИВЕТСТВОВАТЬ ВАС НА УРОКЕ ФИЗИКИ!

ВОПРОС 1. КАК НАЗЫВАЕТСЯ ЕДИНИЦА РАБОТЫ В СИ?

ВОПРОС 2. КАКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ОПРЕДЕЛЯЕТ ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ ЭНЕРГИЮ ПРУЖИНЫ? а) mv ² 2 б) mqh в) kx ² 2

ВОПРОС 3 . НА КАКОЙ ВЫСОТЕ ОТ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ТЕЛО МАССОЙ 3 КГ ИМЕЕТ ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ ЭНЕРГИЮ 60 ДЖ ( G=10 М/С ² )

Вопрос 4 . Как изменится кинетическая энергия тела при увеличении его скорости в 3 раза?

Вопрос 5. Работа A=F ·Scos α равна нулю, если угол, образованный векторами F и S a) 0 ° ≤ α ≤ 90° б) 90 ° Открытый урок в 10 классе

на тему «Закон сохранения механической энергии».

УМК : Физика: 10 класс: базовый и углубленнй уровни: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/ Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина, С.А. Холкина и др. – М.: Вентана-Граф, 2018.

Цель урока: при изучении темы учащиеся будут

знать формулировку и математическую запись закона сохранения энергии,

понимать физический смысл закона сохранения энергии,

научатся применять математическую запись закона для решения задач.

Задачи урока: создать условия для самостоятельного умения формулировать тему и цель урока учащимися;

формировать умение решения задач с применением закона сохранения энергии;

продолжать формировать у учащихся логическое мышление, умения анализировать, устанавливать связи

между изученным материалом и новым;

развивать умение готовить сообщения, выступать у доски;

продолжать развивать интерес к изучению предмета, желание пополнять свои знания.

Оборудование и программное обеспечение урока:

— презентация в Power Point.

Формы работы на уроке:

— самостоятельная работа над тестами.

Тип урока: комбинированный.

Метод урока: проблемно-поисковый.

Подход к уроку: системно-деятельностный.

I. Организационный этап (2 мин)

— Добрый день! Я рада приветствовать вас на уроке физики! Прошу садиться. Начнем работу. (слайд 1)

Ребята, при работе на уроке вам нужно быть внимательными для того, чтобы вы могли самостоятельно определить тему урока и поставить перед собой цель изучения этой темы.

II . Актуализация знаний . (10 мин)

В тетради запишите число и оставьте место для записи темы урока.

Сначала повторим и проверим ваши опорные знания.

(проверочный тест) (слайд 2-14)

III. Постановка целей, задач урока, мотивационная деятельность учащихся. (15 мин)

Мы с вами знаем, что потенциальная энергия характеризует взаимодействующие тела, а кинетическая энергия – движущиеся тела . (слайд 15)

Эти знания помогут вам решить задачу, а результат задачи поможет сформулировать тему урока и поставить цели изучения темы . Будьте внимательны. (слайд 16)

Ответьте на вопросы:

  1. Что происходило с кинетической энергией? (увеличивалась)
  2. Что происходило с потенциальной энергией камня? (уменьшалась)
  3. А что оставалось неизменным ? (сумма энергий)

Эту сумму мы называем полной механической энергией системы. Запишите себе в тетрадь. (слайд 17)

Рассмотрим падение мяча с точки зрения превращения энергии без учета сил сопротивления (показываю падение мяча).

*Запасом какой энергии обладает мяч?

* Под действием какой силы происходит движение

*Чему равна работа силы тяжести? Запишите

формулу в тетрадь. (слайд 18)

*Как меняется скорость мяча по мере приближения к

* Значит, с другой стороны, работа равна увеличению

кинетической энергии. Запишите это математически.

* Работу одной и той же силы мы выразили в одном случае через убыль потенциальной энергии, а в другом через увеличение кинетической энергии.

Можно предположить: насколько уменьшилась потенциальная энергия, настолько увеличилась кинетическая.

*Левые части формул равны, приравняем правые:

Преобразуйте выражение так, чтобы слева были кинетическая и потенциальная энергии на начало движения, а справа – на момент удара о пол:

Eк1 + Ep1 =Eр2 + Eк2

* Что записано в левой части формулы?

*Что записано в правой части формулы?

*Какой смысл знака = между ними?

*Значит, (Ek + Ep) = const.

Что мы узнали при анализе результатов задачи?

Я думаю, теперь вы сможете сформулировать тему

— Запишите тему урока в тетради.

Да, эта формула Eк1 + Ep1 =Eр2 + Eк2 выражает математическую запись закона сохранения энергии – полная механическая энергия замкнутой системы при всех изменениях системы сохраняется .

Поставьте цель изучения темы урока . (слайд 20)

— уметь формулировать ЗСЭ,

— знать математическую запись ЗСЭ,

— применять формулу для решения задач.

*Сформулируйте ЗСЭ и запишите его в тетради. (слайд 21)

Закон сохранения энергии с одинаковым успехом применяется как в физике микромира – мира элементарных частиц, где законы Ньютона уже не справедливы, так и в физике макромира – при изучении Вселенной в целом. Проиллюстрируем это двум примерами.

  1. При изучении в 20-х годах нашего века радиоактивного распада некоторых атомных ядер, сопровождающихся вылетом электронов, было обнаружено “нарушение” закона сохранения энергии: часть энергии куда-то исчезла. Было высказано предположение, что в микромире закон сохранения энергии не выполняется. Но несколько позже, в начале 30-х гг., известный физик-теоретик Вольфганг Паули, верящий в незыблемость закона сохранения энергии, предположил, что в этом распаде наряду с электронами и атомными ядрами, известными к тому времени, участвует еще одна, “новая” частица, которая и уносит недостающую энергию. Эту частицу назвали нейтрино , что в переводе с итальянского означает “нейтрончик”. Однако благодаря исключительно слабому взаимодействию этой частицы с веществом ее не удавалось зарегистрировать вплоть до 1953 г., когда она все-таки была обнаружена. Открытие нейтрино явилось триумфом закона сохранения энергии в микромире. (слайд 22)
  2. Чему равна полная энергия всей Вселенной? Чтобы ответить на этот вопрос, представим себе сначала, что все тела Вселенной разнесены на бесконечно большое расстояние друг от друга. Тогда гравитационного взаимодействия между ними не будет, и потому потенциальную энергию этого взаимодействия можно считать равной нулю. На самом деле силы тяготения стремятся сблизить тела, причем направлены эти силы, как мы знаем, в сторону уменьшения потенциальной энергии. Поэтому на любом реальном расстоянии друг от друга, меньшем бесконечности, потенциальная энергия гравитационного взаимодействия тел во Вселенной будет отрицательной. А раз так, то в сумме с остальными положительными энергиями тел Вселенной (кинетической и т.д.) она может дать нуль! Именно такое значение полной энергии Вселенной рассматривается в современной теории эволюции Вселенной. Согласно этой теории, наша Вселенная могла возникнуть из вакуума, и закон сохранения энергии (при энергии Вселенной, равной нулю) этому не препятствует! (слайд 23)

IV. Усвоение новых знаний и применение на практике. (9 мин)

Для закрепления темы урока решим несколько задач…

Задача №1. Мальчик начинает скатываться на санках с горы высотой 20 м. С какой скоростью он минует высоту 10 м? Трением пренебречь . (слайд 24)

Потенциальная энергия тела на высоте h 1

При этом его кинетическая энергия Е к1 равна нулю. На высоте h 2 потенциальная энергия равна

Кинетическая энергия Е к2 на высоте h 2

Согласно закону сохранения энергии

Е к1 + Е п1 = Е к2 + Е п2

Задача 2. Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 40 м/с, попадает в брусок, подвешенный на нити длиной 4 м, и застревает в нем. Определить угол, на который отклонится брусок, если масса пули 20 г, а бруска 5 кг. (слайд 25)

V. Закрепление знаний. (5 мин)

Задача 3. По склону горы длиной 500 м скатываются санки массой 60 кг с высоты 10 м. Определите среднюю силу сопротивления при скатывании санок, если у основания горы они имели скорость 8 м/с. Начальная скорость санок равна нулю. (слайд 26)

По закону сохранения энергии:

VI. Подведение итогов урока. (2 мин) Подведение итогов урока и выставление оценок.

VII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. (1 мин)

Запишите домашнее задание. (слайд 27)

VIII. Рефлексия . (1 мин) (слайд 28)

Задачи для домашней работы .

1.Маленький шарик массой m =20 г висит на невесомой нерастяжимой нити, закрепленной на горизонтальной тонкой оси. Длина нити L=20 см. Какую минимальную скорость V 0 надо сообщить шарику для того, чтобы он совершил полный оборот вокруг оси в вертикальной плоскости? (Сопротивлением воздуха пренебречь).

2.Мяч массой m брошен вертикально вверх с начальной скоростью. Каково изменение импульса мяча за время от начала движения до возвращения в исходную точку, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало? (ось Оу направлена вверх).

3.Мальчик на санках общей массой 50кг спустился с ледяной горы. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен 0,2. Расстояние, которое мальчик проехал по горизонтали до остановки, равно 30 м. Чему равна высота горы? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

4.Автомобиль массой m=1000 кг подъезжает со скоростью V 1 =20 м/c к подъему высотой h=5 м. В конце подъема его скорость уменьшается до V 2 =6 м/c. Каково изменение механической энергии автомобиля?

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

План-конспект открытого урока по английскому языку в 5 классе. Тема урока: «Would You Like a Cup of Теа?»

План-конспект открытого урока по английскому языку в 5б классе. Урок проведен 21.02.2008 г. по учебнику Климентьва Т., Монк Б., “Happy English” — 5-6 кл. UNIT 9. Учитель — Багдасарян Сусанна Гео.

Конспект открытого урока «Значение закона сохранения импульса. Реактивное движение»

Конспект открытого урока «Значение закона сохранения импульса. Реактивное движение».

Конспект урока. ФГОС второго поколения.

План-конспект открытого урока по физической культуре в 6 классе МОУ СОШ № 88 Ульев А. А. Тема урока: Волейбол, 6 класс

Аннотация к Плану-конспекту открытого урока по физической культурев 6 классе МОУ СОШ № 88Ульев А. А. Тема урока: Волейбол, 6 класс.

Цель урока: способствовать повышению уровня быстроты посредством легкоатлетических упражнений, развитие скоростно-силовых способностей средствами бега на короткие дистанции.Задачи урока: .

Открытый урок по истории в 7 е классе на тему:«Встреча миров. Великие географические открытия и их последствия».

Ход открытого урока по теме «Сохранение языков в 21 веке»

Открытый урок по теме «Сохранение языков в 21 веке» проходил в рамках экспериментальной площадки «Создание системы научно-методической поддержки сетевого взаимодействия образовательных учреждений.

Источник

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

  • Главная
  • Мир физики
    • Физика в формулах
    • Теоретические сведения
    • Физический юмор
    • Физика вокруг нас
    • Физика студентам
      • Для рефератов
      • Экзамены
      • Лекции по физике
      • Естествознание
  • Мир астрономии
    • Солнечная система
    • Космонавтика
    • Новости астрономии
    • Лекции по астрономии
    • Законы и формулы — кратко
  • Мир психологии
    • Физика и психология
    • Психологическая разгрузка
    • Воспитание и педагогика
    • Новости психологии и педагогики
    • Есть что почитать
  • Мир технологий
    • World Wide Web
    • Информатика для студентов
      • 1 курс
      • 2 курс
    • Программное обеспечение компьютерных сетей
      • Мои лекции
      • Для студентов ДО
      • Методические материалы

«Инфофиз» — это сайт для тех, кто учится сам и учит других

Ведь «обучать — значит вдвойне учиться» (Ж.Жубер)

Раздел «Архитектура ЭВМ и ВС»

Материал для изучения по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительные сети»

Раздел «Программное обеспечение компьютерных сетей»

Материал для изучения дисциплины «Программное обеспечение компьютерных сетей»

Раздел «Информатика»

Материалы для изучения дисциплины «Информатика»

Раздел «Физика»

Физика — одна из самых удивительных наук!

Надеюсь, данный раздел поможет Вам эффективно и интересно изучать физику.

Учите физику!

  • Физика школьникам
  • Физика студентам
  • Астрономия
  • Информатика
  • ПОКС
  • Арх ЭВМ и ВС
  • Методические материалы
  • Медиа-файлы
  • Тестирование

Как сказал.

Есть только два способа прожить жизнь. Первый — будто чудес не существует. Второй — будто кругом одни чудеса.

А.Эйнштейн

Тестирование

Законы и формулы

  • Механика
    • Кинематика
    • Динамика
    • Законы сохранения
    • Статика, гидростатика и гидродинамика
  • Молекулярная физика и термодинамика
  • Колебания и волны
  • Электродинамика
  • Оптика
  • Атомная и ядерная физика

Новости и знаменательные даты

Урок 11. Лекция 11. Работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения энергии

Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия механической работы или работы силы.

Если на тело действует сила и тело под действием этой силы перемещается, то говорят, что сила совершает работу.

Механическая работа – это скалярная величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения и на косинус угла между вектором силы и вектором перемещения (или скорости).

Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна (0° ≤ α N=A/t

В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.

Внесистемная единица мощности 1 л.с.=735 Вт

Связь между мощностью и скоростью при равномерном движении:

N=A/t так как A=FScosα тогда N=(FScosα)/t, но S/t = v следовательно

N=Fvcos α

В технике используются единицы работы и мощности:

1 Вт·с = 1 Дж; 1Вт·ч = 3,6·10 3 Дж; 1кВт·ч = 3,6·10 6 Дж

Если тело способно совершить работу, то говорят, что оно обладает энергией.

Механическая энергия тела – это скалярная величина, равная максимальной работе, которая может быть совершена в данных условиях.

Обозначается Е Единица энергии в СИ [1Дж = 1Н*м]

Механическая работа есть мера изменения энергии в различных процессах А = ΔЕ.

Различают два вида механической энергии – кинетическая Ек и потенциальная Еp энергия.

Полная механическая энергия тела равна сумме его кинетической и потенциальной энергий

Е = Ек + Еp

Кинетическая энергия – это энергия тела, обусловленная его движением.

Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:

Кинетическая энергия – это энергия движения. Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью равна работе, которую должна совершить сила, приложенная к покоящемуся телу, чтобы сообщить ему эту скорость:

Если тело движется со скоростью , то для его полной остановки необходимо совершить работу

Наряду с кинетической энергией или энергией движения в физике важную роль играет понятиепотенциальной энергии или энергии взаимодействия тел.

Потенциальная энергияэнергия тела, обусловленная взаимным расположением взаимодействующих между собой тел или частей одного тела.

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. Работа консервативных сил на замкнутой траектории равна нулю.

Свойством консервативности обладают сила тяжести и сила упругости. Для этих сил можно ввести понятие потенциальной энергии.

Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести (потенциальная энергия тела, поднятого над землёй):

Ep = mgh

Она равна работе, которую совершает сила тяжести при опускании тела на нулевой уровень.

Понятие потенциальной энергии можно ввести и для упругой силы. Эта сила также обладает свойством консервативности. Растягивая (или сжимая) пружину, мы можем делать это различными способами.

Можно просто удлинить пружину на величину x, или сначала удлинить ее на 2x, а затем уменьшить удлинение до значения x и т. д. Во всех этих случаях упругая сила совершает одну и ту же работу, которая зависит только от удлинения пружины x в конечном состоянии, если первоначально пружина была недеформирована. Эта работа равна работе внешней силы A, взятой с противоположным знаком :

где k – жесткость пружины.

Растянутая (или сжатая) пружина способна привести в движение прикрепленное к ней тело, то есть сообщить этому телу кинетическую энергию. Следовательно, такая пружина обладает запасом энергии. Потенциальной энергией пружины (или любого упруго деформированного тела) называют величину

Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.

Если в начальном состоянии пружина уже была деформирована, а ее удлинение было равно x1, тогда при переходе в новое состояние с удлинением x2 сила упругости совершит работу, равную изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:

Потенциальная энергия при упругой деформации – это энергия взаимодействия отдельных частей тела между собой силами упругости.

Если тела, составляющие замкнутую механическую систему, взаимодействуют между собой только силами тяготения и упругости, то работа этих сил равна изменению потенциальной энергии тел, взятому с противоположным знаком:

По теореме о кинетической энергии эта работа равна изменению кинетической энергии тел:

Следовательно Ek2 – Ek1 = –(Ep2 – Ep1) или Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.

Это утверждение выражает закон сохранения энергии в механических процессах. Он является следствием законов Ньютона.

Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией.

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой только консервативными силами, при любых движениях этих тел не изменяется. Происходят лишь взаимные превращения потенциальной энергии тел в их кинетическую энергию, и наоборот, или переход энергии от одного тела к другому.

Е = Ек + Еp = const

Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.

В реальных условиях практически всегда на движущиеся тела наряду с силами тяготения, силами упругости и другими консервативными силами действуют силы трения или силы сопротивления среды.

Сила трения не является консервативной. Работа силы трения зависит от длины пути.

Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).

Источник