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《機(jī)械能與機(jī)械能守恒.ppt》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、本章題頭chapter3mechanicalenergyconservationofmechanicalenergy第三章機(jī)械能機(jī)械能機(jī)械能機(jī)械能機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒內(nèi)容提要本章內(nèi)容Contentschapter3功與動能workandkineticenergy保守力與勢能conservativeforceandpotentialenergy機(jī)械能守恒定律principleofconservationofmechanicalenergy碰撞collision第一節(jié)3-1功與動能workandkineticenergy一、變力的功thew
2、orkofchangeableforce力的元功在力作用下,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路程為位移矢量為cos作用于P點(diǎn)的力的元功考慮無限靠近P點(diǎn)時功是標(biāo)量為負(fù)為正為零,。提到功須指明是某力的功。功可疊加。(如積分、變力、多力的功)功與動能workandkineticenergy質(zhì)點(diǎn)系動能定理二、動能定理theoremofkineticenergy質(zhì)點(diǎn)的動能定理theoremofkineticenergyofparticle對單個質(zhì)點(diǎn)力對質(zhì)點(diǎn)所做的功質(zhì)點(diǎn)動能的增量。動能定理的表述:下面作一簡要證明證明證明內(nèi)力做功外力做功外力做功外力做功..................系統(tǒng)
3、終態(tài)總動能系統(tǒng)初態(tài)總動能系統(tǒng)動能的增量,等于作用在系統(tǒng)中各質(zhì)點(diǎn)的力所做的功的代數(shù)和。隨堂練習(xí)一三、隨堂練習(xí)practiceontheclass力的功2.25107解法提要已知啟動牽引力從0到10秒,若不計(jì)阻力。力的功。練習(xí)一=2噸(=6×103N/s)功的概念與特點(diǎn)力(功)與狀態(tài)(動能)及系統(tǒng)(質(zhì)點(diǎn)系)的分析注意:練習(xí)二阿特伍德機(jī)重力加速度輕滑輪細(xì)繩從靜態(tài)釋放測得解法提要:系統(tǒng):滑輪細(xì)繩輕滑輪及細(xì)繩的質(zhì)量均忽略;不計(jì)阻力。該系統(tǒng)內(nèi)力做功代數(shù)和為零。外力做功系統(tǒng)的動能增量練習(xí)二練習(xí)三已知解法提要:阻力與深度成正比阻力與深度成正比終止深度終止深度質(zhì)點(diǎn)在方向僅受
4、阻力,其余方向合力為零。運(yùn)用質(zhì)點(diǎn)動能定理阻力做的功質(zhì)點(diǎn)動能的增量練習(xí)三第二節(jié)保守力與勢能保守力與勢能3-2conservativeforceandpotentialenergy保守力做功的大小,只與運(yùn)動物體的始末位置有關(guān),與路徑無關(guān)。特點(diǎn):如重力萬有引力彈性力非保守力做功的大小,不僅與物體的始末位置有關(guān),而且還與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)。特點(diǎn):如摩擦力粘滯力流體阻力保守力保守力conservativeforce非保守力非保守力non-conservativeforce保守力與勢能保守力與勢能conservativeforceandpotentialenergy保
5、守力的功:一、保守力的功theworkofconservativeforce及其做功的共同特點(diǎn)下面將進(jìn)一步討論幾種常見的保守力重力的功theworkofgravity萬有引力的功theworkofuniversalgravitationalforce彈力的功theworkofelasticforce重力的功質(zhì)點(diǎn)在重力作用下發(fā)生元位移,重力的元功在任一弧段重力所做的功給定,重力的功只與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)。重力的功重力的功theworkofgravity引力的功coscoscosgravitationalforcetheworkofuniversal萬有引力的
6、功萬有引力的功續(xù)引力功萬有引力的元功為兩質(zhì)點(diǎn)的距離負(fù)號表示若距離變大萬有引力做負(fù)功;反之做正功。在萬有引力作用下,質(zhì)點(diǎn)沿任一弧段運(yùn)動,萬有引力所做的功給定,萬有引力的功只與兩質(zhì)點(diǎn)間的始末距離有關(guān)。coscoscosgravitationalforcetheworkofuniversal萬有引力的功萬有引力的功彈力的功水平光滑表面彈簧勁度質(zhì)點(diǎn)彈簧無形變位置彈質(zhì)點(diǎn)位于時所受的彈性力彈為X軸正向單位矢量,負(fù)號表示時受力沿X負(fù)向;反之沿X正向。質(zhì)點(diǎn)位置變化,彈性力所做的元功彈從運(yùn)動到彈性力所做的功給定,只與始末位置有關(guān)。彈性力的功彈性力的功theworkofela
7、sticforce保守力功小結(jié)保守力的功只取決于受力質(zhì)點(diǎn)的始、末位置,而與路徑無關(guān)。亦即沿任意閉合路徑,保守力對質(zhì)點(diǎn)所做的功為零亦即非保守力沿閉合路徑作功不為零保守力的功小結(jié)重力的功重力的功萬有引力的功萬有引力的功彈性力的功彈性力的功勢能概念保守力的功初態(tài)勢能末態(tài)勢能保守力做正功,物體系的勢能減少;保守力做負(fù)功,物體系的勢能增加。通常寫成保守力的功初態(tài)勢能末態(tài)勢能系統(tǒng)勢能增量的負(fù)值二、勢能potentialenergy若物體間的相互作用力為保守力,保守力由物體間相對位置決定的能量,稱為物體系的勢能(或位能)。相對位置物體系的勢能的概念勢能性質(zhì)物體系或質(zhì)點(diǎn)系
8、保守力零勢能點(diǎn)相對于處于點(diǎn)位置時系統(tǒng)所具有的勢能,等于將點(diǎn)沿任意路