6 вещей, которые забирают у вас энергию!

Редактор

Разбор частных случаев закона сохранения энергии

Задача Чертеж с решением
Легкий стержень прикреплен одним концом к потолку и может совершать колебания в вертикальной плоскости. На другом конце стержня укреплен небольшой груз массы m. Стержень отклонили в горизонтальное положение и отпустили. С какой силой F будет действовать груз на стержень в низшей точке траектории? Нулевой уровень — точка В. Закон сохранения энергии:

Второй закон Ньютона в векторной форме для точки В:

Так как центростремительное ускорение равно отношению квадрата скорости к радиусу, а радиус равен длине стержня, проекция на ось ОУ:

Согласно третьему закону Ньютона, F = T. Так как начальная скорость (в точке А) равна нулю, квадрат скорости в точке В можно выразить из формулы перемещения:

Отсюда сила равна:

Нить длиной l с привязанным к ней шариком отклонили на 90о от вертикали и отпустили. На каком наименьшем расстоянии x под точкой подвеса нужно вбить гвоздь, чтобы, налетев на него, нить порвалась? В состоянии покоя нить выдерживает восьмикратный вес шарика.

Нулевой уровень — точка В. Закон сохранения энергии:

Вбитый под точкой подвеса гвоздь изменяет радиус движения тела: R = l – x.

Второй закон Ньютона в векторной форме для точки В:

Проекция на ОУ: Отсюда:

Нить выдерживает восьмикратный вес шарика (8mg). Следовательно:

Тяжелый шарик подвешен на нити. Нить может выдерживать максимальное натяжение T. На какой минимальный угол α от положения равновесия нужно отклонить нить с шариком, чтобы он оборвал нить, проходя через положение равновесия? Нулевой уровень — в точке В. Закон сохранения энергии:

Второй закон Ньютона в векторной форме для положения равновесия:

Проекция на ОУ:

Отсюда:

Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости, если он висит на жестком невесомом стержне длиной l? Нулевой уровень — в точке A. Закон сохранения энергии: Отсюда:
Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости, если он висит на нити длиной l? Нулевой уровень — в точке A. Закон сохранения энергии:

Чтобы в верхней точке нить «не упала», шарик должен обладать некоторой скоростью. Минимальную скорость можно рассчитать, приняв, что сила натяжения нити в этом случае равна нулю:

Масса не может быть нулевой, поэтому:

Отсюда: Вычисляем скорость в начальной точке:

Небольшое тело соскальзывает по наклонной плоскости, плавно переходящей в «мертвую петлю» радиусом R. С какой минимальной высоты должно соскальзывать тело для благополучного прохождения всей петли? Высоту отсчитывают от нижней точки петли. Трением пренебречь. Нулевой уровень — КВ. Закон сохранения энергии:

Чтобы тело успешно прошло «мертвую петлю», оно не должно останавливаться в верхней точке. Минимальная необходимая для продолжения движения скорость определяется для случая, когда сила нормальной реакции опоры равна нулю.

Масса не может быть нулевой, поэтому:

Отсюда: Вычисляем минимальную высоту в точке А:

Небольшое тело соскальзывает по наклонной плоскости, плавно переходящей в «мертвую петлю» с высоты h0. Радиус петли равен R. На какой высоте оторвется тело от поверхности петли? Высоту отсчитывают от нижней точки петли. Трением пренебречь. Нулевой уровень — сохранения энергии: Второй закон Ньютона в векторной форме:

В точке, в которой тело отрывается от петли, сила нормальной реакции опоры равна 0. Поэтому проекция второго закона Ньютона принимает следующий вид:

Косинус α можно вычислить геометрически: Отсюда квадрат скорости в точке отрыва равен: Следовательно:

Небольшое тело соскальзывает без трения с вершины неподвижной полусферы, радиус которой R. На какой высоте тело оторвется от поверхности полусферы? Высоту отсчитывают от основания полусферы. Нулевой уровень — CD. Закон сохранения энергии: Второй закон Ньютона в векторной форме:

Тело оторвется от петли в точке, в которой сила нормальной реакции опоры будет нулевой. Поэтому проекция второго закона Ньютона на ось ОУ примет вид:

Косинус можно вычислить геометрически:

Отсюда квадрат скорости в точке отрыва равен:

Отсюда:

Разбор частных случаев закона сохранения энергии
Разбор частных случаев закона сохранения энергии

Механическая энергия. Закон сохранения энергии

Раздел ОГЭ по физике: Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Формула для закона сохранения механической энергии в отсутствие сил трения. Превращение механической энергии при наличии силы трения.

1. Энергия тела – физическая величина, показывающая работу, которую может совершить рассматриваемое тело (за любое, в том числе неограниченное время наблюдения). Тело, совершающее положительную работу, теряет часть своей энергии. Если же положительная работа совершается над телом, энергия тела увеличивается. Для отрицательной работы – наоборот.

  • Энергией называют физическую величину, которая характеризует способность тела или системы взаимодействующих тел совершить работу.
  • Единица энергии в СИ 1 Джоуль (Дж).

2. Кинетической энергией называется энеpгия движущихся тел. Под движением тела следует понимать не только перемещение в пространстве, но и вращение тела. Кинетическая энергия тем больше, чем больше масса тела и скорость его движения (перемещения в пространстве и/или вращения). Кинетическая энеpгия зависит от тела, по отношению к которому измеряют скорость рассматриваемого тела.

Механическая энергия. Закон сохранения энергии
  • Кинетическая энергия Ек тела массой m, движущегося со скоростью v, определяется по формуле Ек =mv2/2

3. Потенциальной энергией называется энергия взаимодействующих тел или частей тела. Различают потенциальную энергию тел, находящихся под действием силы тяжести, силы упругости, архимедовой силы. Любая потенциальная энергия зависит от силы взаимодействия и расстояния между взаимодействующими телами (или частями тела). Потенциальная энергия отсчитывается от условного нулевого уровня.

  • Потенциальной энергией обладают, например, груз, поднятый над поверхностью Земли, и сжатая пружина.
  • Потенциальная энергия поднятого груза Еп = mgh.
  • Кинетическая энергия может превращаться в потенциальную, и обратно.

4. Механической энергией тела называют сумму его кинетической и потенциальной энергий. Поэтому механическая энеpгия любого тела зависит от выбора тела, по отношению к которому измеряют скорость рассматриваемого тела, а также от выбора условных нулевых уровней для всех разновидностей имеющихся у тела потенциальных энергий.

  • Механическая энергия характеризует способность тела или системы тел совершить работу вследствие изменения скорости тела или взаимного положения взаимодействующих тел.

5. Внутренней энергией называется такая энергия тела, за счёт которой может совершаться механическая работа, не вызывая убыли механической энергии этого тела. Внутренняя энеpгия не зависит от механической энергии тела и зависит от строения тела и его состояния.

6. Закон сохранения и превращения энергии гласит, что энеpгия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает; она лишь переходит из одного вида в другой или от одного тела к другому.

  • Закон сохранения механической энергии: если между телами системы действуют только силы тяготения и силы упругости, то сумма кинетической и потенциальной энергии остается неизменной, то есть механическая энергия сохраняется.
Механическая энергия. Закон сохранения энергии

Таблица «Механическая энергия. Закон сохранения энергии».

7. Изменение механической энергии системы тел в общем случае равно сумме работы внешних по отношению к системе тел и работы внутренних сил трения и сопротивления: ΔW = Авнешн + Адиссип

Если система тел замкнута (Авнешн = 0), то ΔW = Адиссип, то есть полная механическая энергия системы тел меняется только за счёт работы внутренних диссипативных сил системы (сил трения).

Если система тел консервативна (то есть отсутствуют силы трения и сопротивления Атр = 0), то ΔW = Авнешн, то есть полная механическая энергия системы тел меняется только за счёт работы внешних по отношению к системе сил.

8. Закон сохранения механической энергии: В замкнутой и консервативной системе тел полная механическая энергия сохраняется: ΔW = 0 или Wп1 + Wк1 = Wп2 + Wк2 . Применим законы сохранения импульса и энергии к основным моделям столкновений тел.

  • Абсолютно неупругий удар (удар, при котором тела движутся после столкновения вместе, с одинаковой скоростью). Импульс системы тел сохраняется, а полная механическая энергия не сохраняется:
  •  Абсолютно упругий удар (удар, при котором сохраняется механическая энергия системы). Сохраняются и импульс системы тел, и полная механическая энергия:

Удар, при котором тела до соударения движутся по прямой, проходящей через их центры масс, называется центральным ударом.

Механическая энергия. Закон сохранения энергии

Схема «Механическая энергия. Закон сохранения энергии. Углубленный уровень«

Конспект урока по физике «Механическая энергия. Закон сохранения энергии». Выберите дальнейшие действия:

  • Вернуться к Списку конспектов по Физике.
  • Проверить свои знания по Физике.

Как сохранить энергию

Переизбыток информации, синдром самозванца и снижение эффективности в выполнении дел — вот некоторые из наиболее распространенных проблем, с которыми сталкиваются начинающие предприниматели из-за усталости от принятия решений. Чтобы сохранить силы и энергию, полезно соблюдать одно или несколько из этих правил:

  • Систематизировать повседневную деятельность. Некоторые дела можно переложить на других, чтобы сохранить ценную энергию. Например, воспользоваться службой доставки еды вместо того, чтобы самому стоять у плиты. Забота о себе и делегирование работы помогут разгрузить плотный график.
  • Восстановить мозговой баланс. Рабочий день, полный требующих принятия решений задач, ограничивает творческий потенциал. Процесс принятия решений нагружает аналитическое левое полушарие, при этом творческое правое полушарие остается бездействующим. Альтернативное занятие, которое поможет отвлечься от монитора, сбалансирует мозговые процессы.
  • Сделать паузу для обдумывания. Большинство людей никогда не достигают целей, потому что не делают паузу, чтобы проанализировать обстоятельства и принять решение. Однако на этот подход стоит обратить внимание: он помогает сохранить большое количество свободного времени.

Стратегия решения проблем

Определите необходимую систему и укажите, какую информацию используете и какое количество должно быть подсчитано. Допустим, мы столкнулись с тележкой на американских горках. Механизм достигает максимальной кинетической энергии (KE) на самых низких точках дороги. При подъеме вверх кинетическая трансформируется в гравитационную потенциальную энергию (PEg). Их сумма в системе должна быть постоянной, если в расчеты не берутся траты на трение.

Тележки на горках достигают максимального показателя кинетической энергии, когда пребывают на низких точках. При подъеме кинетическая переходит в гравитационную постоянную энергию. Если игнорируется потеря на трение, то их сумма должна быть постоянной

Изучите все активные силы и определите, для которых из них вы располагаете значением потенциальной энергии работы. По возможности вычислите неизвестные.

Если вам ведомы потенциальные энергии, тогда все силы консервативные и можно использовать сохранения механической энергии по формуле KEi + PEi = KEf + PEf.

Если потенциальная энергия известна лишь для некоторых сил, то применяем общую формулу:

Стратегия решения проблем

KEi + PEi + Wnc + OEi = KEf + PEf + OEf, где ОЕ отображает прочие энергии, а Wnc – работа, осуществленная неконсервативными силами. Чаще всего несколько значений приравниваются к нулю, поэтому упрощают решение. Нет нужды вычислять Wс от консервативных сил, так как она уже включена в PE.

У вас уже есть типы работ и энергии (№2). Прежде, чем решить неизвестное, уберите ненужные условия. Например, высота может равняться 0 в начальной или конечной точке, чтобы установить в нуле PEg.

Проверьте полученный ответ на реальность. Пересмотрите формы работы и энергии, чтобы определить правильность настройки сохранения энергии. Например, работа, осуществляемая против трения, должна быть отрицательной, а потенциальная энергия внизу меньше, чем на вершине. Теперь вы знаете, как определить сохранение энергии.

Раздел Физика
Введение
  • Введение в работу и энергию
Работа, выполняемая постоянной силой
  • Сила в направлении перемещения
  • Сила в угловом смещении
Работа, выполняемая переменными силами
  • Работа и переменные силы
Теорема Работа-Энергия
  • Кинетическая энергия и теорема о работе-энергии
Потенциальная энергия и сохранение энергии
  • Консервативные и неконсервативные силы
  • Что такое потенциальная энергия?
  • Сила тяжести
  • Пружины
  • Сохранение механической энергии
  • Решение проблем с сохранением энергии
  • Решение проблем с диссипативными силами
Мощность
  • Что такое мощность?
  • Люди: работа, энергия и сила
ПРИМЕР ИССЛЕДОВАНИЯ: Мировое энергопотребление
  • Мировое использование энергии
Дальнейшие темы
  • Другие формы энергии
  • Энергетическая трансформация
  • Потенциальные энергетические кривые и эквипотенциалы

Негативные эмоции

Страх, злость, ненависть, обида — самые главные эмоции, ухудшающие энергию. Из-за них человек находится в постоянном негативном состояние, постепенно загоняя себя в депрессию. При постоянном проявление этих эмоций, человек закапывает себя в энергетическую яму.

Если у вас энергия начала утекать, а жизнь ухудшаться, то пересмотрите эти пункты, быть может вы подвержены какой-нибудь из этих вещей. Работайте над своей энергией и над собой!

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)

Похожее

Читайте также:  7 женских недостатков, которые мужчины замечают и молчат