МеханікаФізика

Механічна енергія

Механічна енергія – це сума потенційної енергії та кінетичної енергії

Закон збереження енергії говорить: енергія не береться з нізвідки і не зникає безвісти, вона перетворюється з одного виду в інший.

Якщо робота сили при переміщенні об’єкта визначається лише початковою та кінцевою координатами тіла і не залежить від траєкторії переміщення, така сила називається консервативною. Сила тяжіння – консервативна сила. Сила тертя – неконсервативна сила, оскільки робота, яку вона виконує, залежить від траєкторії руху.

У будь-який момент часу тіло матиме механічну енергію:

E = U + K = mgh + 1/2(mV2)

Різниця механічних енергій тіла, заміряних у два різні моменти часу, складе:

  • W = E2 – E1 – для неконсервативних сил;
  • E2 = E1 – для консервативних сил

Для консервативних сил:

Це і є закон збереження механічної енергії.

Давайте визначимо ще раз з якою швидкістю спортсмен увійде у воду, стрибаючи з 10-метрової вежі, знаючи, тільки висоту вежі. Нагадуємо, що цю задачу ми вже вирішували двома різними способами, вивчаючи вектори, та потенційну енергію.

  • V1 = 0 – початкова швидкість стрибуна;
  • h2 = 0 – кінцева висота

Хоч як крути, а швидкість входження спортсмена у воду залишається 14 м/с.

Про Робін Гуда

Пам’ятаєте завдання про Робін Гуда і висотою його стрільби з лука? Визначимо максимальний підйом стріли, випущеної з лука з початковою швидкістю 50 м/с:

  • V2 = 0 – швидкість стріли у верхній точці польоту;
  • h1 = 0 – початкова висота стрільби

Результат збігся з попередніми розрахунками.

Репетитор з математики онлайн (Zoom)