спорт. здраве. Хранене. Фитнес зала. За стил

Обща механична енергия и сила на триене. Закон за запазване на енергията. Преобразуване на енергия под въздействието на гравитацията; еластични сили; сили на триене


Завършени работи

ДИПЛОМНИ РАБОТИ

Много вече е минало и сега сте дипломиран, ако, разбира се, напишете дипломната си работа навреме. Но животът е такова нещо, че едва сега ви става ясно, че след като сте престанали да бъдете студент, ще загубите всички студентски радости, много от които никога не сте опитвали, отлагайки всичко и го отлагайки за по-късно. И сега, вместо да наваксваш, работиш върху дипломната си работа? Има отлично решение: изтеглете дисертацията, от която се нуждаете, от нашия уебсайт - и веднага ще имате много свободно време!
Тези дисертации са успешно защитени във водещи университети на Република Казахстан.
Цената на работата от 20 000 тенге

КУРСОВИ РАБОТИ

Курсовият проект е първата сериозна практическа работа. Именно с писането на курсова работа започва подготовката за разработване на дипломни проекти. Ако ученикът се научи да представя правилно съдържанието на дадена тема в курсов проекти го състави правилно, тогава в бъдеще той няма да има проблеми нито с писането на доклади, нито с изготвянето тезиси, нито с внедряването на др практически задачи. Да подпомогне студентите при писането на този тип студентски работи и да изясни въпросите, които възникват по време на подготовката им, всъщност това информационен раздел.
Разходи за работа от 2500 тенге

МАГИСТЪРСКИ ДИСЕРТАЦИИ

В момента във висш образователни институцииВ Казахстан и страните от ОНД нивото на висше професионално образование, което следва бакалавърската степен, е много разпространено - магистърска степен. В магистърската програма студентите учат с цел получаване на магистърска степен, която се признава в повечето страни по света повече от бакалавърска степен, а също така се признава от чуждестранни работодатели. Резултатът от магистърското обучение е защитата на магистърска теза.
Ние ще ви предоставим актуални аналитични и текстови материали, цената включва 2 бр научни статиии абстрактно.
Разходи за работа от 35 000 тенге

ДОКЛАДИ ОТ ПРАКТИКАТА

След завършване на всякакъв вид студентски стаж (образователен, индустриален, преддипломен) се изисква отчет. Този документ ще бъде потвърждение за практическата работа на студента и основа за формиране на оценка за практика. Обикновено, за да се изготви доклад за стажа, е необходимо да се събере и анализира информация за предприятието, да се вземе предвид структурата и рутината на работа на организацията, в която се провежда стажът, и да се съставят календарен плани опишете вашите практически дейности.
Ще ви помогнем да напишете доклад за вашия стаж, като вземете предвид спецификата на дейността на конкретно предприятие.

Тяло с маса 0,5 kg е хвърлено вертикално нагоре със скорост 4 m/s. Намерете работата, извършена от гравитацията, промяната в потенциалната енергия и промяната кинетична енергияпри повдигане на тялото на максимална височина
РЕШЕНИЕ

Тяло с маса 400 g пада свободно от височина 2 m. Намерете кинетичната енергия на тялото в момента на удара със земята
РЕШЕНИЕ

Намерете потенциалната енергия на тяло с тегло 100 g, хвърлено вертикално нагоре със скорост 10 m/s, в най-високата точка на издигане
РЕШЕНИЕ

Тяло с тегло 3 kg пада свободно от височина 5 m. Намерете потенциалната и кинетичната енергия на тялото на разстояние 2 m от повърхността на земята
РЕШЕНИЕ

Камък се хвърля вертикално нагоре със скорост v0 = 10 m/s. На каква височина H кинетичната енергия на камъка е равна на потенциалната му енергия
РЕШЕНИЕ

Какви са стойностите на потенциалната и кинетичната енергия на стрела с тегло 50 g, изстреляна от лък със скорост 30 m/s вертикално нагоре, 2 s след началото на движението?
РЕШЕНИЕ

С каква начална скорост v0 трябва да се хвърли топка вертикално надолу от височина H, така че след удара в земята тя да скочи спрямо началното ниво на височина: а) Δh = 10 m; б) Δh = h? Считайте удара за абсолютно еластичен
РЕШЕНИЕ

Тяло се хвърля със скорост v0 под ъгъл спрямо хоризонталата. Определете скоростта му на височина h
РЕШЕНИЕ

Началната скорост на куршума е 600 m/s, масата му е 10 g Под какъв ъгъл спрямо хоризонта е излетял от цевта на пистолета, ако кинетичната му енергия в най-високата точка на траекторията е 450 J.
РЕШЕНИЕ

Товар с тегло 25 kg виси на въже с дължина 2,5 m. На каква максимална височина може да се премести товарът настрани, така че въжето да не се скъса при следващи свободни люлеения? Максималната сила на опън, която кабелът може да издържи, без да се скъса, е 550 N
РЕШЕНИЕ

Махало с маса m е наклонено под ъгъл α спрямо вертикалата. Какво е напрежението на струната, когато махалото преминава през равновесното положение?
РЕШЕНИЕ

IN училищен опитс мъртва примка (фиг. 47), блок с маса m се освобождава от височина h = 3R (R е радиусът на примката). С каква сила блокът притиска опората в долната и горната точка на примката?
РЕШЕНИЕ

Обект с маса m се върти върху нишка във вертикална равнина. Колко по-голямо е напрежението на конеца в долната част, отколкото в горната част?
РЕШЕНИЕ

При подготовката на пружинен пистолет за стрелба, пружина с коравина 1 kN/m е притисната с 3 cm. Каква скорост ще придобие снаряд с маса 45 g при изстрел в хоризонтална посока?
РЕШЕНИЕ

Колко пъти ще се промени скоростта на пружинния пистолетен снаряд при изстрел в хоризонтална посока: а) когато компресията на пружината се увеличи 2 пъти; б) при смяна на пружина с друга, чиято коравина е 2 пъти по-голяма; в) с увеличаване на масата на снаряда 2 пъти? Във всеки случай всички други величини, от които зависи скоростта, остават непроменени
РЕШЕНИЕ

Намерете скоростта v на снаряда на пружинен пистолет с маса m, изстрелян вертикално нагоре, ако твърдостта на пружината е k и компресията е x. Ще придобие ли снарядът една и съща скорост, когато е изстрелян хоризонтално и вертикално нагоре?
РЕШЕНИЕ

Цирков артист с тегло 60 кг пада в опъната мрежа от височина 4 м. С каква сила действа мрежата върху артиста, ако се огъне с 1 м?
РЕШЕНИЕ

Влакно с дължина 1 m има якост на опън 26 N и твърдост 2,5 kN/m. Единият край на въдицата беше прикрепен към опора, разположена над пода на височина над 1 m, а товарът с тегло 50 g беше вързан към точката на окачване и освободен. Ще се скъса ли линията?
РЕШЕНИЕ

С помощта на динамометър, чиято твърдост на пружината е k = 100 N / m, ученикът се движи равномерно дървен блокмаса m = 800 g по дъската на разстояние l = 10 cm. Сравнете работата A1 за преодоляване на триенето с работата A2 за разтягане на пружината, преди блокът да започне да се движи, ако коефициентът на триене μ = 0,25.
РЕШЕНИЕ

Тролейбус с тегло 15 тона тръгва с ускорение 1,4 m/s2. Намерете работата, извършена от теглителната сила и работата, извършена от съпротивителната сила през първите 10 m от пътя, ако коефициентът на съпротивление е 0,02. Каква кинетична енергия е придобил тролейбусът?
РЕШЕНИЕ

Фигура 48 показва графика на проекцията на скоростта на автобус с тегло 20 тона спрямо времето. Изчислете работата, извършена от теглителната сила за 20 s, ако коефициентът на съпротивление е 0,05. Каква е промяната в кинетичната енергия на автобуса
РЕШЕНИЕ

Автомобил с тегло 2 тона е спрял и е спрял, след като е изминал разстояние от 50 m. Намерете работата, извършена от силата на триене и изменението на кинетичната енергия на автомобила, ако пътят е хоризонтален и коефициентът на триене е 0,4.
РЕШЕНИЕ

Намерете средната сила на съпротивление на почвата F, когато купчина е потопена в нея, ако под въздействието на ударната част на пилотния чук, падащ от височина h = 1,4 m с маса m = 6 t, купчината е потопена в почвата на разстояние l = 10 cm Пренебрегваме масата на купчината
РЕШЕНИЕ

С каква скорост се е движил влак с тегло 1500 тона, ако под въздействието на съпротивителна сила 150 kN е изминал разстояние от 500 m от момента, в който е започнало спирането?
РЕШЕНИЕ

Велосипедист, спрял да върти педалите, намали скоростта си от 10 на 8 m/s на хоризонтален участък от трасе с дължина 36 m. Намерете коефициента на съпротивление. Какъв процент от кинетичната енергия се превръща във вътрешна
РЕШЕНИЕ

Две коли се търкалят от гърбица - едната натоварена, другата празна. Сравнете разстоянията, които автомобилите ще изминат по хоризонтален участък, преди да спрат, ако коефициентите на съпротивление за двата автомобила са еднакви
РЕШЕНИЕ

Тяло се плъзга от наклонена равнина с дължина L и ъгъл на наклон a. Каква е скоростта на тялото в основата на равнината, ако коефициентът на триене е p
РЕШЕНИЕ

По пързалка с височина h = 2 m и основа = 5 m се плъзга шейна, която спира след преминаване на хоризонтална пътека s = 35 m от основата на пързалката. Намерете коефициента на триене, като приемете, че е еднакъв по целия път. Определете по подобен начин експериментално коефициента на триене, например, между кибритена кутия и линийка на ученик
РЕШЕНИЕ

За определяне на коефициента на триене се използва инсталацията, показана на фигура 49, a. Като държите с ръка блок с маса m, окачете тежест с маса M на нишка и след това пуснете блока. Тежестта намалява по височина с H, премествайки блока по равнината на разстояние l (фиг. 49, b). Изведете формула за изчисляване на коефициента на триене μ. Ако е възможно, направете такъв експеримент
РЕШЕНИЕ

Шейна с тегло 10 kg се търкаля по планина с височина 5 m и спира на хоризонтален участък. Какво е минималното количество работа, което едно момче ще свърши, когато връща шейната по нейната линия на търкаляне?
РЕШЕНИЕ

Блок с маса m (фиг. 50), прикрепен към динамометъра с резба, се изтегля назад с ръка; в същото време запишете показанията F на динамометъра и измерете разтягането x на пружината с линийка (по скалата на динамометъра). След това блокът се освобождава и се измерва разстоянието l, изминато от блока до спирката. Познавайки F, x l, можем да определим коефициента на триене μ между блока и дъската. Изведете формула за изчисляване на коефициента на триене. Свършете работата, ако е възможно. (Пружината трябва да се разтегне, така че след пълно намаляванединамометърът пружинира, блокът се премести на още разстояние.)
РЕШЕНИЕ

Цистерна с гориво с тегло 5 тона се приближава към наклон с дължина 200 m и височина 4 m със скорост 15 m/s. В края на изкачването скоростта му намаля до 5 m/s. Коефициентът на съпротивление е 0,09. Намерете: а) изменение на потенциалната енергия на танкера за гориво; б) изменение на кинетичната енергия; в) работата на съпротивителната сила; г) работа на теглителната сила; г) теглителна сила на танкер за гориво
РЕШЕНИЕ

Парашутист с тегло 80 kg се отдели от неподвижно висящия хеликоптер и, прелетял 200 m преди парашутът да се отвори, придоби скорост 50 m/s. Намерете работата, извършена от силата на въздушно съпротивление по този път
РЕШЕНИЕ

Куршум с тегло 9,6 g излита от дулото на картечница със скорост 825 m/s. След 100 m скоростта на куршума намалява до 746 m/s, а след 200 m - до 675 m/s. Намерете работата, извършена от силата на въздушно съпротивление на първите и вторите сто метра от пътя
РЕШЕНИЕ

Самолет с тегло 2 тона се движи хоризонтално със скорост 50 m/s. Намирайки се на височина 420 m, той започва да се спуска с изключен двигател и достига пистата на летището със скорост 30 m/s. Определете работата, извършена от силата на въздушно съпротивление по време на планиращ полет
РЕШЕНИЕ

Шейна с ездач обща маса 100 kg се плъзгат по планина с височина 8 m и дължина 100 m Каква е средната сила на съпротивление на движението на шейната, ако в края на планината тя е развила скорост 10 m/s, а началната скорост е нула. ?

Ако се вгледате внимателно в движението на топка, подскачаща върху плоча (§ 102), можете да откриете, че след всеки удар топката се издига на малко по-ниска височина от преди (фиг. 169), т.е. обща енергияне остава точно постоянен, а намалява малко по малко; това означава, че законът за запазване на енергията във формата, която формулирахме, се спазва в този случай само приблизително. Причината е, че в този експеримент възникват сили на триене: съпротивлението на въздуха, в който се движи топката, и вътрешното триене в материала на топката и самата плоча. По принцип при наличие на триене винаги се нарушава законът за запазване на механичната енергия и общата енергия на телата намалява. Поради тази загуба на енергия се извършва работа срещу силите на триене.

ориз. 169. Намаляване на височината на отскока на топката след много удари в табелата

Например, когато тялото пада от голяма височина, скоростта на тялото, поради действието на нарастващите съпротивителни сили на средата, скоро става постоянна (§ 68); кинетичната енергия на тялото спира да се променя, но потенциалната му енергия намалява. Работа срещу силата на съпротивлението на въздуха се извършва от гравитацията поради потенциалната енергия на тялото. Въпреки че известна кинетична енергия се предава на околния въздух, тя е по-малка от намаляването на потенциалната енергия на тялото и следователно общата механична енергиянамалява.

Работата срещу силите на триене може да се извърши и поради кинетичната енергия. Например, когато се движи лодка, която се отблъсква от брега на езеро, потенциалната енергия на лодката остава постоянна, но поради съпротивлението на водата скоростта на лодката, т.е. нейната кинетична енергия, намалява , а увеличението на кинетичната енергия на водата, наблюдавано в този случай, е по-малко от намаляването на кинетичната енергия на лодката.

Силите на триене между твърди вещества. Например скоростта, придобита от товар, плъзгащ се надолу по наклонена равнина, и следователно неговата кинетична енергия, по-малко от това, които той би придобил при липса на триене. Можете да изберете ъгъла на наклона на равнината, така че товарът да се плъзга равномерно. В същото време неговата потенциална енергия ще намалее, но кинетичната му енергия ще остане постоянна и работата срещу силите на триене ще се извърши поради потенциалната енергия.

В природата всички движения (с изключение на движенията във вакуум, например движенията на небесните тела) са придружени от триене. Следователно при такива движения се нарушава законът за запазване на механичната енергия и това нарушение винаги се случва в една посока - в посока на намаляване на общата енергия.

103.1. Автомобил с тегло 1000 kg се движи със скорост 18 km/h.

След изключване на двигателя колата изминава 20 m и спира. Каква е силата на триене, действаща върху колата? Силата на триене се счита за постоянна.

103.2. Електрическият локомотив тегли влака по хоризонтален коловоз и развива постоянна теглителна сила от 50 kN; на 1 км участък от трасето скоростта на влака се увеличи от 30 на 40 км/ч. Масата на влака е 800 тона, която влакът изпитва при движение. Считайте съпротивителната сила за постоянна.

103.3. Куршум с маса 10 g, изстрелян от пушка със скорост 800 m/s, пада на земята със скорост 40 m/s. Колко работа се извършва срещу силата на съпротивлението на въздуха, когато куршумът се движи?

Вглеждайки се внимателно в движението на топката, която подскача на земята, можете да откриете, че след всеки удар тя се издига на малко по-ниска височина от преди, тоест общата механична енергия не остава постоянна, а постепенно намалява.

Причината се крие в възникването на сили на триене: съпротивлението на въздуха, в който се движи топката, и вътрешното триене в материала на самата топка и повърхността, върху която тя отскача.

При наличие на триене законът за запазване на механичната енергия винаги се нарушава и общата енергия на телата намалява. Поради тази загуба на енергия се извършва работа срещу силите на триене.

Пример:

Когато се движи лодка, която се отблъсква от брега на езеро, потенциалната енергия на лодката остава постоянна, но поради съпротивлението на водата скоростта на лодката, тоест нейната кинетична енергия, намалява.

В природата всички движения (с изключение на движенията във вакуум, например движенията на небесните тела) са придружени от триене. Следователно при такива движения се нарушава законът за запазване на механичната енергия и това нарушение винаги се случва в една посока - в посока на намаляване на общата механична енергия. Работата, извършена срещу силите на триене, не се трансформира напълно в кинетична или потенциална енергия на телата. Поради това общата механична енергия на телата намалява.

Работата срещу силите на триене обаче не изчезва безследно. На първо място, движението на телата при наличие на триене води до тяхното нагряване. например, първобитни хораТе направиха огън, като бързо триеха сухи парчета дърво едно в друго.

Нагряване възниква и при извършване на работа срещу силите на вътрешно триене, например при многократно огъване на жицата.

Нагряването по време на движение, свързано с преодоляване на силите на триене, често е много силно. Да, при спиране състезателна колаСпирачните дискове стават много горещи.

Когато корабът се спусне от хелинга във водата, хелингът е щедро смазан, за да се намали триенето, но въпреки това нагряването е толкова голямо, че смазката пуши и понякога дори се запалва.

Когато телата се движат във въздуха с ниски скорости, например при преместване на хвърлен камък, съпротивлението на въздуха е малко, малко работа се изразходва за преодоляване на силите на триене и камъкът практически не се нагрява. Но бързо летящият куршум се нагрява много повече.

Малки метеорити, летящи с огромни скорости (десетки километри в секунда) в земната атмосфера, изпитват такова голяма силаустойчивост на околната среда, която напълно изгаря в атмосферата.

Нагряването в атмосферата на изкуствен спътник на Земята, който се връща към Земята, е толкова голямо, че трябва да се монтира специална термична защита върху него.

В допълнение към нагряването, триещите се тела могат да претърпят други промени. Например, те могат да бъдат смачкани, смлени на прах, може да се случи топене, тоест преход на тела от твърдо към течно състояние: парче лед може да се стопи в резултат на триене с друго парче лед или с някои друго тяло.

Ако движението на телата е свързано с преодоляване на силите на триене, то се придружава от две явления:
1. сумата от кинетичната и потенциалната енергия на всички участващи в движението тела намалява;
2. настъпва промяна в състоянието на телата, по-специално може да се получи нагряване.

В допълнение към потенциалната енергия на гравитацията и еластичността и кинетичната енергия, тялото има и енергия, която зависи от неговото състояние - вътрешна енергия.

Обърнете внимание!

Вътрешната енергия на тялото зависи от неговата температура, дали тялото е твърдо, течно или газообразно, колко голяма е повърхността му, дали е твърдо или фино раздробено и т.н. По-специално, колкото по-висока е телесната температура, толкова по-голяма е вътрешната му енергия.

Въпреки че по време на движения, свързани с преодоляване на силите на триене, механичната енергия на системите от движещи се тела намалява, но тяхната вътрешна енергия се увеличава. По този начин, когато влак спира, намаляването на неговата кинетична енергия е придружено от увеличаване вътрешна енергияспирачни накладки, гуми на колела, релси, околния въздух и т.н. в резултат на нагряване на тези тела.

Обърнете внимание!

Силите на триене заемат специално място в проблема за закона за запазване на механичната енергия.

Ако няма сили на триене, тогава се спазва законът за запазване на механичната енергия: общата механична енергия на системата остава постоянна.

Ако действат сили на триене, тогава енергията вече не остава постоянна, а намалява по време на движение, но в същото време вътрешната енергия винаги се увеличава.

С развитието на физиката се откриват все повече и повече нови видове енергия: светлинна енергия, енергия на електромагнитните вълни, химическа енергия, която се проявява, когато химически реакции, ядрена енергия.

Оказа се, че работата, извършена върху тялото, е равна на сумата от всички видове енергия на тялото; работата, извършена от едно тяло върху други тела, е равна на намаляването на общата енергия на това тяло.

За всички видове енергия е възможен преход на енергия от един вид в друг, преход на енергия от едно тяло към друго, но общото при всички такива преходи е, че енергията на всички видове остава строго постоянна през цялото време. Това е универсалността на закона за запазване на енергията.

η = E етаж E общо ⋅ 100%.

Може също да се интересувате от:

Карнавална козя маска
просто необходимо в семейства с малки деца. Такива маски ще ви бъдат полезни и на Нова година...
Какво да облека на кръщене
Кръщенето е важно семейно и духовно събитие. И въпреки факта, че в живота ми...
Как изглежда запушалката, когато излезе преди раждането?
Бременността е вълшебно време, когато жената е в постоянно очакване. И...
Цветов тип наситен есенен грим
В теорията на цветовите типове един от най-привлекателните сезони е есента. Злато, мед и бронз...
Флорален принт в дрехите
Въображението ни непрекъснато се изумява от най-новите тенденции в света на модата. Следователно, за да...