Какое выражение определяет кинетическую энергию. Работа, мощность и энергия. Соотношение кинетической и внутренней энергии

Окна и двери

Механической энергией называют способность тела или системы тел совершать работу . Различают два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная энергии.

Кинетическая энергия поступательного движения

Кинетической называетсяэнергия, обусловленная движением тела. Она измеряется работой, которую совершает равнодействующая сила, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости.

С Уравнением 5 в руке можно решить упражнения, связанные с кинетической энергией, и работу, применяемую к телу. Предположим, что этот 800-килограммовый автомобиль прикреплен к стальному тросу в багажнике, и через этот кабель транспортное средство должно быть заторможено на расстояние 200 м, чтобы предотвратить его падение на утесе. Предположим также, что в треке нет трения, и сопротивление воздуха можно пренебречь, т.е. единственная сила, действующая на тело, - это то, что действует на кабель. Какую силу следует применять, чтобы иметь возможность тормозить автомобиль на таком расстоянии?

Пусть тело массой m начинает двигаться под действием равнодействующей силы. Тогда элементарная работаdA равнаdA = F · dl · cos. В данном случае направление силы и перемещения совпадают. Поэтому= 0,cos = 1 иdl = · dt , где- скорость, с которой движется тело в данный момент времени. Эта сила сообщает телу ускорение

По второму закону НьютонаF = ma =

Поэтому

и полная работаА на путиl равна:

Согласно определению, W k = A , поэтому

Проблемная ситуация проиллюстрирована на рисунке. Первый шаг - проверить, что все переменные находятся в международной системе. Теперь давайте вычислим начальную и конечную кинетические энергии тела. Поэтому, применяя уравнение 1, имеем. Следовательно, изменение кинетической энергии тела в этом примере будет.

Примечательно, что отрицательный знак означает, что энергия тела потеряна, что согласуется с проблемой, поскольку тело перешло из состояния с большим количеством энергии в энергию, в которой терялась энергия. Теперь мы можем рассчитать работу, которая будет выполняться силой, применяемой кабелем. Предположим, что простой случай, когда сила постоянна. Применяя уравнения 3 и 4, имеем.


(6)

Из формулы (6) следует, что значение кинетической энергии зависит от выбора системы отсчёта, поскольку скорости тел в различных системах отсчёта различны.

Кинетическая энергия вращательного движения

Пусть тело с моментом инерции I z вращается относительно осиz с некоторой угловой скоростью. Тогда из формулы (6), пользуясь аналогией между поступательным и вращательным движениями, получаем:

То есть работа, выполняемая силой, будет отрицательной, что указывает на то, что она выводит энергию из тела, т.е. кинетическая энергия. Автор: Антонио Карлос да Силва Нето, 23 года, студент пятого курса факультета пищевой инженерии в Юникампе. Кинетическая энергия напрямую связана с состоянием движения тела. Эта энергия характеризуется как скалярная величина, так как она зависит от массы и модуля скорости тела. В этой ситуации, чем выше модуль скорости, тем больше кинетическая энергия.

В телах, находящихся в состоянии покоя, с модулем нулевой скорости, кинетическая энергия также считается нулевой. Формула кинетической энергии учитывает скорость и массу тела. Он используется для расчета энергии движущихся тел. Когда скорость равна нулю, тело не имеет кинетической энергии. Важно также отметить, что значения кинетической энергии всегда будут положительными, так как масса является положительной величиной. Кроме того, в формуле кинетической энергии скорость квадрата и, следовательно, всегда будет иметь положительное значение.


(7)

Теорема о кинетической энергии

Пусть тело массой т движется поступательно. Под действием различных сил, приложенных к нему, скорость тела изменяется от до

Тогда работаА этих сил равна

Проверьте важную информацию о кинетической энергии

  • Это теорема работы.
  • И снова работа движущегося тела равна изменению кинетической энергии.
Рассматриваемая энергия движений тел, кинетическая энергия включает в себя передачу энергии через тела, приводящую их в движение. Кинетическая энергия связана с величиной массы и скоростью движения.

«Работа полученной силы измеряется изменением кинетической энергии». Через нашу Международную систему единиц кинетическая энергия измеряется в джоулях. Это деноминация является ссылкой на английского ученого Джеймса Прескотта Джоуля. Трафик показывает все большее число жертв, и, что еще хуже, все более серьезные травмы.


(8)

где W k 1 иW k 2 -кинетическая энергия тела в начальном и конечном состоянии. Соотношение (8) называетсятеоремой о кинетической энергии. Его формулировка:работа всех сил, действующих на тело, равна изменению его кинетической энергии. Если тело одновременно участвует в поступательном и вращательном движениях, например, катится, то его кинетическая энергия равна сумме кинетической энергии при этих движениях.

Чтобы сдержать этот фиаско, кажется, власти неразрешимы. Почему возникают мелкие, средние и большие травмы? Это то, что нам нужно понимать и практиковать, чтобы уменьшить большое количество дорожно-транспортных происшествий. Кинетическая энергия - это энергия, которая оживляет движущееся тело.

Кинетическая энергия травмы или биомеханики травмы изучает передачу энергии из внешнего источника в тело жертвы. Ущерб, связанный с травматизмом, несет ответственность за большую часть смертей и последствий в нашей стране. Несколько факторов приводят к несчастному случаю, особенно скорости, алкоголю, наркотикам, усталости, сна и невниманиям, вызванным технологией, введенной в автомобиль. Чем выше скорость, тем выше энергия и более серьезные травмы.

Консервативные и неконсервативные силы

Если на тело в каждой точке пространства действует какая-нибудь сила, то совокупность этих сил называют силовым полем или полем . Существует два вида полей - потенциальные и непотенциальные (или вихревые). В потенциальных полях на тела, помещённые в них, действуют силы, зависящие только от координат тел. Эти силы получили название консервативных или потенциальных . Они обладают замечательным свойством: работа консервативных сил не зависит от пути переноса тела и определяется только его начальным и конечным положением . Отсюда следует, что при движении тела по замкнутому пути (рис. 1) работа не совершается. Действительно, работа A на всём пути равна сумме работы A 1B2 , совершаемой на пути 1B2 , и работы A 2C1 на пути 2C1 , т.е. А = A 1B2 + A 2C1 . Но работа A 2C1 = –A 1C2 , так как движение происходит в противоположном направлении и A 1B2 = A 1C2 . Тогда А = A 1B2 – A 1C2 = 0, что и требовалось доказать. Равенство нулю работы по замкнутому пути можно записать в виде

Вредный агент - это тот, который имеет энергию и может быть механическим или кинетическим, термическим, химическим, электрическим и радиационным. Окружающая среда аварии вызывает подозрение в травмах. Увеличение массы тела может привести к разрыву, вытягиванию, перемещению и другим.

Интересно, что в том, что мы называем закрытой травмой, есть уродство снаружи, которое возвращается к нормальному, оставляя внутреннюю травму. Так мы не видим внешних травм, и все же у нас есть, например, разорванная селезенка или травма печени. Видимо, ничего не произошло, однако в животе есть очень серьезная картина.


(9)

Значок "  " на интеграле означает, что интегрирование производится по замкнутой кривой длиною l . Равенство (9) является математическим определением консервативных сил.

ЭНЕРГИЯ. КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

При проникающей травме образуется постоянная полость. В столкновении кинетическая энергия проектирует человека вверх и вперед со скоростью транспортного средства. Травмы приводят к кинетической энергии, поглощаемой телом. В дорожно-транспортном происшествии возникают три типа столкновений.

1-е столкновение - кинетическая энергия поглощается транспортным средством. 2-е столкновение - деформация внутренних структур, показывающая, где пострадала жертва. В столкновении мы обычно говорим, что продолжительность этого шок - это время. По оценкам, она составляет одну десятую секунды.

Цель урока: учащиеся должны знать понятие энергии, кинетической энергии и единицы ее измерения.

Тип урока: комбинированный.

План изучения нового материала.

1. Понятие кинетической энергии тела и единица ее измерения.

2. Теорема о кинетической энергии.

3. Расчет тормозного пути автомобиля.

Ход урока

Столкновения машины могут быть лобовыми, боковыми, задними и опрокидывающимися, что невозможно для того, чтобы быть предвиденными травмами. С велосипедом мы сталкиваемся и падаем. В автомобилях травмы более серьезны, потому что жертва поглощает всю энергию. Охарактеризованы три типа столкновений.

Несчастные случаи у взрослых почти всегда вызывают перелом нижних конечностей со вторичными поражениями, вызванными 2-м и 3-м столкновениями. У детей это компрометирует бассейн и туловище, и вторичное воздействие происходит с головой. При вертикальном замедлении зависит от высоты, области тела, которая получает удар и достигнутую поверхность.

I . Орг. момент

Опрос отсутствующих, проверка домашнего задания.

II . Изучение нового материала.

Энергия

1. Понятие энергии

Если тело или система тел могут совершать работу, то говорят, они обладают энергией.

Энергия в механике – величина, определяемая состоянием системы – положением тел и их скоростями; измерение энергии при переходе системы из одного состояния в другое равно работе внешних сил.

Мы должны подозревать серьезную травму, когда есть смерть оккупанта, мы должны представить, что другие жильцы получили одну и ту же кинетическую энергию. Скорость важнее массы. При удвоении массы автомобиля мы удвоим энергию. При удвоении скорости мы будем в четыре раза увеличивать эту энергию.

Таким образом, можно сказать, что механическая энергия столкновения автомобиля с деревом, часть будет поглощена деревом, автомобилем и его жильцами. Часть этой энергии будет рассеиваться по форме тепла. Передача энергии происходит. Ускорение и замедление вызваны передачей энергии для перемещения тела в покое или для его остановки при движении.

1. Понятие кинетической энергии тела и единица ее измерения.

Кинетическая энергия тела - скалярная физическая величи­на, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости:

.

Кинетическая энергия, как и работа, измеряется в джоулях (Дж). Кинетическая энергия зависит от скорости тела, следовательно ее значение зависит от выбора системы отсчета.

Лобовое столкновение имеет то, что называется эффектом ножниц, потому что голова и туловище проецируются с яростным передовым образованием повреждений лица, головы, шеи, внутренних повреждений в области живота и поясничного отдела позвоночника. Жертва в этом состоянии в 25 раз более склонна к смерти.

Когда сиденье сильно откидывается, есть большая возможность развиться с переломами нижних конечностей, раковины, грудной клетки, живота, шеи и головы. Мы пришли к выводу, что чем больше скорость, тем больше трудность торможения, тем больше вероятность столкновения высокой энергии и тем больше вероятность смерти и серьезных травм. Все это оправдывает действия менеджеров по управлению дорожным движением, чтобы действовать властно, контролируя скорость как в городской, так и в автомобильной дорогах.

2. Теорема о кинетической энергии.

Определим физическую величину, изменяющуюся при совер­шении работы. Рассмотрим для этого движение тела массой т, скорость которого увеличивается от скорости

до и под действием всех приложенных к нему сил. Работа равнодействующей постоянной силы совпадающей по направлению с перемещением , равна А = F x . Так как F = та, , то . Или

Эту формулу называют теоремой о кинетической энергии, где

Потребность в надзоре и штрафах не может иметь характера увеличения сбора муниципалитета, а скорее сохранения жизни. В какой форме может проявляться кинетическая энергия? Этот воздушный шар, наполненный водой, является превосходным ковким и, следовательно, деформируемым материалом. Когда он падает, он сохраняет движущую силу, кинетическую энергию. При контакте с землей эта энергия преобразуется в упругую энергию или разрушает объект, благодаря чему кинетическая энергия преобразуется в упругую энергию, которая будет отражаться на деформируемом шаре в виде ударных волн. затем воздушный шар и дать эту форму дробления в несколько этапов.

– кинетическая энергия в начальный момент времени.

Изменение кинетической энергии тела равно работе всех сил, действующих на тело: Е к -Е к0 =А. Теорема о кинетической энергии сводится к равенству

3. Расчет тормозного пути автомобиля.

В случае торможения тела, обладающего начальной кинетической энергией Е к0

, вплоть до остановки ( v = 0, 0), теорему о кинетической энергии следует представить в виде

Найдем тормозной путь автомобиля - расстояние, проходимое им до полной остановки. В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила тре­ния. Сила тяжести и сила реакции опоры направлены перпендикулярно перемещению автомобиля, поэтому их работа равна нулю. Это означает, что суммарная работа всех сил равна работе силы трения скольжения. Учитывая, что сила направлена противопо­ложно перемещению l и что F тр =µN , находим А = А тр = - µmgl

В момент удара кинетическая энергия автомобиля превращается в работу на транспортном средстве и его конструкцию. Деформации тем более важны, что кинетическая энергия транспортного средства велика с самого начала. Гидравлическая энергия из-за веса и тяги воды на стенке плотины. Кинетическая энергия обусловлена ​​увеличением скорости и изменением давления во время падения жидкости. Механическая энергия создаваемый движением машины. Электрическая энергия создается генератором переменного тока.

Кинетическая энергия ветра превращается в механическую энергию, а затем в электрическую. Какой физический параметр зависит от кинетической энергии? Линейная функция: прямо через начало координат. При постоянной скорости тем больше транспортное средство тяжелое, а его кинетическая энергия больше.