ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закон сохранения энергии в механических процессах из "Физика. Справочные материалы " Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией. [c.49] Для полной механической энергии закон сохранения энергии имеет следующее выражение полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и упругости, остается неизменной. [c.49] Основное содержание закона сохранения энергии заключается не только в установлении факта сохранения полной механической энергии, но и в установлении возможности взаимных превращений кинетической и потенциальной энергии тел в равной количественной мере при взаимодействии тел. [c.49] Закон сохранения энергии раскрывает физический смысл понятия работы. [c.49] Работа сил тяготения и сил упругости, с одной стороны, равна увеличению кинетической энергии, а с другой стороны, — уменьшению потенциальной энергии тел. [c.49] Следовательно, работа равна энергии, превратившейся из одного вида в другой. [c.49] Закон сохранения полной механической энергии в процессах с участием сил упругости и гравитационных сил является одним из основных законов механики. Знание этого закона упрощает решение многих задач, имеющих большое значение в практической жизни. [c.49] Рассмотрим такой пример. Для получения электроэнергии широко используется энергия рек. С этой целью строят плотины, перегораживающие реки. Под действием силы тяжести вода из водохранилища за плотиной движется вниз по колодцу ускоренно и приобретает некоторую кинетическую энергию. При столкновении быстро движущегося потока воды с лопатками гидравлической турбины происходит преобразование кинетической энергии поступательного движения воды в кинетическую энергию вращения ротора турбины, а затем с помощью электрического генератора в электрическую энергию. [c.50] Превращения энергии. Механическая энергия сохраняется не при любых взаимодействиях тел. Закон сохранения механической энергии не выполняется, если между телами действуют силы трения. [c.50] При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает, а только превращается из одной формы в другую. [c.51] Этот экспериментально установленный факт называется законом сохранения и превращения энергии.. [c.51] Простые механизмы. Помощниками человека на протяжении тысячелетий были такие простые механизмы, как наклонная плоскость, рычаг и Колесо. Принцип наклонной плоскости использовали еще строители египетских пирамид. Например, при строительстве пирамиды Хеопса каменные блоки массой 2,5 т поднимались на высоту до 147 м. [c.51] Наклонная плоскость применяется для того, чтобы тело большой массы можно было перемещать действием силы, значительно меньшей веса тела. [c.51] Мы получили, что при отсутствии трения применение наклонной плоскости позволяет уменьшить значение силы, необходимой для перемещения тела по наклонной плоскости, во столько раз, во сколько высота h наклонной плоскости меньше ее длины I. [c.51] Точно такая же работа совершается при вертикальном подъеме тела на высоту h. [c.51] Этот результат является следствием закона сохранения механической энергии, так как работа силы тяжести не зависит от формы пути и равна изменению потенциальной энергии тела. [c.51] Для подъема тяжелых предметов человек с давних пор научился применять рычаги. [c.52] Равенство работ Ai и А2 есть следствие закона сохранения механической энергии. Во сколько раз рычаг дает выигрыш в силе, во столько раз дает проигрыш в расстоянии. [c.52] Рычаг является элементом многих современных орудий труда от ножниц и плоскогубцев до рукоятки ручного тормоза автомобиля и стрелы подъемного крана. [c.52] Небольшое колесо, укрепленное на неподвижной оси, используется в качестве блока. Блок позволяет изменять направление действия силы. Плечи сил, приложенных к разным точкам неподвижного блока, одинаковы, поэтому неподвижный блок не дает выигрыша в силе (рис. 72, а). [c.52] Вернуться к основной статье