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動能:式定義。 發現分子的動能,平移運動,彈簧,身體,氣體的分子?

日常經驗表明,人體的財產可以移動,並轉移到停止。 我們總有一些事情在世界各地做的是繁華,陽光普照...但在哪裡的人,動物和自然界中一般都來自實力做這項工作? 是否消失 機械機芯 無踪? 它會開始移動,如果身體是一個不改變其他流量? 所有這一切都將在我們的文章中討論。

能源概念

在發動機操作,其賦予運動的汽車,拖拉機,機車,飛機需要的燃料這是能量的來源。 電機通過電的方式傳遞運動。 由於水從高處落下的能量,水輪機進而連接到電機,產生電流。 人存在和工作,也需要能源。 他們說,為了,為了完成某種工作,你需要的能量。 什麼是能量?

  • 觀察1.抬起高於地面球。 雖然他是在一個寧靜的狀態,不進行機械的工作。 讓他走。 在重力的影響下,球落在從一定高度的地面。 在球的秋天進行機械功。
  • 觀察2 somknite春天,我們修復它,並把線程上的彈簧塞。 放火線,彈簧平躺,並在一定的高度提高鐵的重量。 春機械完成的工作。
  • 3.觀察小車將固定桿,並在最後的塊。 塊perekinem線程之後,其一端纏繞在手推車軸,而在另一掛擺錘。 放開下沉的。 在影響 重心 ,他會下沉並給予手推車。 鮑勃進行機械功。

分析所有的上述測試後,我們可以得出結論,如果執行過程中的機械工作的機構或各機構的多個相互作用,這是說,他們有一個機械功率或能量。

能源概念

能源(來自希臘字能量 -活動) -表徵機構的執行工作能力的物理量。 能量的單元,並且還工作在SI系統是一個焦耳(j 1)。 由字母E.表示的信能源 從上述實驗中,很明顯,所述主體從一個狀態傳遞到另一個時執行的工作。 其中所述主體能量而變化(減少),並且機械功等於由人體進行在其機械功率的變化的結果。

機械能的類型。 勢能的概念

區分兩種類型的機械能的:勢能和動能。 現在,在勢能一探究竟。

勢能(PE) - 是由身體本身的相互作用或部件的本體的相對位置所確定的能量。 由於每一個身體和大地相互吸引,也就是說,它們相互作用,高於地面PE機構,將取決於電梯的高度h。 身體提出的越高,越他的PE。 通過實驗證實,PE並不僅僅依賴於它所提出的高度,但也對體重。 如果身體提高到相同的高度,具有較大的質量,身體會產生較大和PE。 的能量的公式如下所示:E N = MGH,其中E N -是一個勢能, -身體質量,g = 9,81 H /公斤,H -高度。

彈簧的勢能

稱為物理值電子其中的作用下調節平移運動的速度,當彈性變形體的勢能 彈性力 減小正好不亞於動能增加。 彈簧(像其他彈性變形體)具有與PE,其等於用於變形平方剛度k的乘積的一半:X = KX 2: 2。

動能:式和的定義

有時也可見到在不使用的力和運動的概念的機械工作的價值,專注於這項工作代表了身體的能量的變化的事實。 所有這一切我們可能需要 - 是一個機構,其起點和終點的速度,這將導致我們的動能的質量。 動能(KE) - 能源歸屬於體由於自身的運動。

動能是風,它是用來傳遞運動的風力渦輪機。 通過驅動 空氣的質量 的壓力下對風力渦輪機翼的傾斜面,並且迫使它們扭轉。 通過旋轉傳輸系統的傳輸機制進行具體的工作。 通過水的驅動下,轉動渦輪動力,失去了CE的一部分,做的工作。 在天上的飛機高空飛行,除了PE,一個CE。 如果身體處於靜止狀態,即,其相對於地球速度為零,並且其相對於地球CE是零。 通過實驗確定,重量和與它移動時,它越TBE速度越大。 在數學表達式的平移運動的動能的公式如下:

其中,K -動能, -重量,V -速度。

在動能的變化

由於主體的運動的速率依賴於參考系統的選擇是可變的,一個值CE體也取決於它的選擇。 動能(IKE)的身體發生變化時,由於在外力F的身體動作 等於 E IKE體由於動作F處的力物理量,呼叫操作:A E = K。 如果其以速度v 1移動體F,其與方向一致,主體的移動速度將在時間t的時間間隔增加至一定值v 2。 在這種情況下,IKE是:

其中m -身體的質量; ð -由本體經過的路徑; V F1 =(V 2 - V 1); V F2 =(V 2 + V 1); A = F:米。 正是由於這個公式計算,有多少動能變化。 式也可以具有以下解釋: E = FLCOSά,其中cosά是力F的矢量和速度V之間的角度θ

平均動能

動能是由屬於該系統中的不同點處的速度確定的能量。 然而,要知道,這是必要的兩個能量表徵不同來區分 類型的運動: 平移和旋轉。 平均動能在這種情況下(SKE)是整個系統的總能量和頭腦的力量之間的平均差異,也就是說,事實上,它的大小-這是勢能的平均值。 平均動能公式為:

其中,k - 是玻爾茲曼常數; 筆 - 溫度。 正是這個等式是分子動力學理論的基礎。

氣體分子的平均動能

大量的實驗已經顯示,在給定溫度下的向前運動的氣體分子的平均動能是相同的,並且不依賴於氣體的類型。 此外,還發現,在大約 1℃SKE加熱氣體是通過一個和相同的值遞增。 更精確地,該值為:?ËK = 2.07×10 -23焦耳/℃。為了計算什麼是在漸進運動的氣體分子的平均動能,它是必要的,除了該相對值,要知道的至少一個更能量的平移運動的絕對值。 在物理學中,對於寬範圍的溫度的值足夠精確地確定。 例如,在t = 500℃平移運動EK分子= 1600×10 -23 J. 2的動能知道(ΔEkëk)時,我們可以計算出能量為在給定溫度下的分子的平移運動,並解決了值逆問題 - 以確定該組的能量值的溫度。

最後,我們可以得出這樣的結論分子的平均動能,公式 其是上面所示僅依賴於絕對溫度(以及用於物質的聚集的任何狀態)。

節約總機械能定律

重力的作用和彈性力的作用下研究機構的運動表明,存在被稱為潛在能量E n中的物理量; 這取決於在車身框架上,並且它的變化就等同於IKE,將其溶於具有相反符號:ΔE N = - E 至?。 因此,CE和PE身體變化的量,它與重力和彈性力合作是?0:Δ + E K = 0。僅取決於身體的坐標力,被稱為保守。 該吸引力和彈性是保守勢力。 本體的動能和勢能的總和是總機械能: 電子N + K = E E.

這一事實,已被證明是最精確的實驗,
所謂的機械能守恆定律。 如果身體相互作用力,這取決於相對速度,相互作用的物體的系統的機械能不會被保存。 這種類型的,其被稱為非保守的力的一個例子是摩擦力。 如果作用於摩擦力的身體,就必須克服這些花費的能量是它是用來克服摩擦的力量完成工作的一部分。 然而,能量守恆定律的違反只是虛的,因為它是能量守恆和能量轉換的一般規律的特例。 體內能量從未消失,重新出現:她只從一種形式轉化為另一種。 大自然的這種法律是非常重要的,它是無處不完成。 它有時也被稱為能量守恆和能量轉換的一般規律。

身體的內能,動能和勢能之間的通信

人體的內能(U) - 這是他的身體充滿能量減去EC體作為一個整體,其在外部磁場強度PE。 由此我們可以得出這樣的結論內部能量由分子的TBE隨機運動,PE和vnutremolekulyarnoy能量之間的相互作用。 內部能量 - 系統狀態的單值函數,上面寫著以下內容:如果系統在這種狀態下,其內部的能量需要其固有的價值,不管是什麼之前發生的事情。

相對主義

當人體接近光速的速度,動能通過下式求出:

身體的動能,這已在上面寫式中,也可以在下面的原理計算:

問題的例子找到了動能

1.比較動能球體重9克,以300m / s的速度飛行,一個體重60公斤,在18公里/小時的速度行駛。

所以,我們已經給出:M 1 = 0.009公斤; V 1 = 300米/秒; 2 M = 60公斤,V 2 = 5米/秒。

解決方案:

  • 動能(EQ),以 E = MV 2: 2。
  • 我們對計算的所有數據,因此找到 E和有關人員,並為球。
  • E = K 1(X0.009公斤(300米/秒)2)2 = 405焦耳;
  • K2 = E(×60公斤(5m / s的)2)2 = 750 J.
  • ÈK1

答:球的動能不足的人。

2.主體10千克升高至10米的高度,然後將其釋放。 什麼EC它會在5米的高度? 空氣阻力允許被忽視。

所以,我們一直給予什麼:M = 10公斤; H =10米; 1 小時 = 5米; G = 9,81 N /公斤。 ËK1 -

解決方案:

  • 給定質量的主體,提升到一定高度時,勢能為:E P = MGH。 如果身體落下,它是在一定的高度h 1將有汗水。 能量E = MGH 根據權利要求 1和健。 能量E K1。 為了正確地找到該式中,上面已經示出的動能,不能正常工作,因此,根據下面的算法解決問題。
  • 在此步驟中,您使用的能量守恆定律,我們可以這樣寫: 電子N1 + E K1 =
  • 那麼E K1 = E N - ëN1 = MGH - MGH 1 =毫克(HH 1)。
  • 我們的公式中代入的值,我們得到:E = 10×K1 9.81(10-5)= 490.5 J.

答:電子K1 = 490.5 J.

3.具有質量m和半徑R的雙質量飛輪繞穿過其中心的軸纏繞。 包裹所述飛輪的角速度- ω。 為了阻止飛輪其邊緣被壓靠作用在其上帶有一個力F 摩擦閘瓦 有多少革命將使飛輪完全停止? 考慮到,飛輪的重量是在輪輞中心帳戶。

所以,我們一直在給定的: 米; R等 ω; ˚F 摩擦。 N - ?

解決方案:

  • 在解決這個問題將承擔這種動量飛輪轉動均勻薄膜箍具有半徑R和質量m,其與角速度ω轉動
  • 身體的動能等於:E中 =(jω2)2,其中J = R2。
  • 飛輪的條件下停止,其所有的用在TBE工作克服制動靴和輪緣之間產生的摩擦力F 摩擦 E = F *摩擦s,其中 秒-是 停止距離, 其等於2πRN。
  • 因此,F * 2 摩擦 πRN =(M R 2ω2)2,其中 N =(Mω2 R):(4π˚FMP)。

回答:N =(MΩ2 R):(4πFMP)。

總之

能源 - 在生活的各個方面的重要組成部分,因為沒有它,身體會無法進行工作,包括人。 我們認為你清楚地表明,它是一種力量,它的組成部分之一的各個方面的詳細說明文章 - 動能 - 將幫助你了解我們這個星球上發生的許多過程。 而如何找到的動能,可以從公式和上述的解決問題的例子學習。

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