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《機(jī)械能與機(jī)械能守恒.ppt》由會(huì)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(kù)。
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(dòng)能workandkineticenergy保守力與勢(shì)能conservativeforceandpotentialenergy機(jī)械能守恒定律principleofconservationofmechanicalenergy碰撞collision第一節(jié)3-1功與動(dòng)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(dòng)路程為位移矢量為cos作用于P點(diǎn)的力的元功考慮無(wú)限靠近P點(diǎn)時(shí)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(dòng)能workandkineticenergy質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理theoremofkineticenergy質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理theoremofkineticenergyofparticle對(duì)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量。動(dòng)能定理的表述:下面作一簡(jiǎn)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(dòng)能系統(tǒng)初態(tài)總動(dòng)能系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(cè)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(dòng)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(dòng)能定理阻力做的功質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量練習(xí)三第二節(jié)保守力與勢(shì)能保守力與勢(shì)能3-2conservativeforceandpotentialenergy保守力做功的大小,只與運(yùn)動(dòng)物體的始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān)。特點(diǎn):如重力萬(wàn)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(dòng)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(shì)能保守力與勢(shì)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(wàn)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(wàn)有引力的
6、功萬(wàn)有引力的功續(xù)引力功萬(wàn)有引力的元功為兩質(zhì)點(diǎn)的距離負(fù)號(hào)表示若距離變大萬(wàn)有引力做負(fù)功;反之做正功。在萬(wàn)有引力作用下,質(zhì)點(diǎn)沿任一弧段運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力所做的功給定,萬(wàn)有引力的功只與兩質(zhì)點(diǎn)間的始末距離有關(guān)。coscoscosgravitationalforcetheworkofuniversal萬(wàn)有引力的功萬(wàn)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(wú)形變位置彈質(zhì)點(diǎn)位于時(shí)所受的彈性力彈為X軸正向單位矢量,負(fù)號(hào)表示時(shí)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(dòng)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(wú)關(guān)。亦即沿任意閉合路徑,保守力對(duì)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(wàn)有引力的功萬(wàn)有引力的功彈性力的功彈性力的功勢(shì)能概念保守力的功初態(tài)勢(shì)能末態(tài)勢(shì)能保守力做正功,物體系的勢(shì)能減少;保守力做負(fù)功,物體系的勢(shì)能增加。通常寫成保守力的功初態(tài)勢(shì)能末態(tài)勢(shì)能系統(tǒng)勢(shì)能增量的負(fù)值二、勢(shì)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(duì)位置決定的能量,稱為物體系的勢(shì)能(或位能)。相對(duì)位置物體系的勢(shì)能的概念勢(shì)能性質(zhì)物體系或質(zhì)點(diǎn)系
8、保守力零勢(shì)能點(diǎn)相對(duì)于處于點(diǎn)位置時(shí)系統(tǒng)所具有的勢(shì)能,等于將點(diǎn)沿任意路