机械能守恒定律的定义是什么
机械能守恒定律的定义是什么
外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,
即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条
件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。这个定律的简化说法为:
质点(或质点系)在势场中运动时,其动能和势能的和保持不变;或称
物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。
这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的
变化。这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。
机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能
可以相互转化,但机械能保持不变。
其数学表达式可以有以下两种形式:
过程式:
+WFn=∆Ek
2.E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)
状态式:
1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)
2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2[这种形式必须先确定重力势能
的参考平面]
一、利用打点计时器进行验证
1.物体做自由落体运动
一般以重锤从自由落体运动开始时刻(纸带上的第一个点)到此后
的某一适当时刻(纸带上最后一个点之前的某点)进行研究。实验时,
先接通打点计时器电源再释放纸带,在打出的纸带中,选取第一、
二点间距最接近2mm的纸带进行测量。测出第0点到第n点的距离
L,则可知重锤重力势能的减少量;打出这两点的时间间隔为
t=n/f(f是交流电的频率),由匀变速直线运动平均速度的推论、平
均速度的定义式及初速为0,可知打第n点时重锤的瞬时速度,重
锤动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek都是m的倍数,
所以本实验不需要测量重锤的质量。
2.两物体系统在竖直方向的匀加速运动
利用图2所示实验装置,可验证m1、m2(m1
能是否守恒。让m2从高处由静止开始下落,两物体均做匀加速直线
运动,m1拖着的纸带将被打出一系列的点。若先接通打点计时器电
源,然后释放m2,测出纸带上第0点到第n点的距离L,则可知系
统重力势能的减少量;打出所研究的两点的时间间隔为t=n/f(f是交
流电的.频率),打第n点时的两物体的瞬时速度便可求得,则可知
系统动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek的表达式是两
物体质量的不同组合,所以本实验需要测量两物体各自的春景诗句 质量。
3.小车在滑板上的匀加速运动
如图4所示装置中,测出小车质量M和小桶与沙的总质量m,安
装好仪器器材挑剔是什么意思 后,使滑板适当倾斜以平衡滑吡格列酮二甲双胍片 动摩擦力,平衡掉滑大闸蟹养殖 动
摩擦力以后,就相当于不受摩擦力的作用。先接通电源,再释放小
车,从打出的纸带上,选出两个适当点进行测量与计算。以小车、
沙桶系统为可爱蛋糕图片 研究对象,测出两点距离L,则可知系统减少的重力势
能;利用澳大利亚特产 匀变速直线运动“一段时间的中点时刻的速度等于这段时间
里的平均速度”的推论及平均月亮的诗歌 速度的定义,可算出打出所选的两点
时小车及沙桶的速度v1、v2,即可知系统增加的动能。
二、利用光电门进行验证
三、利用平抛运动进行验证
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