ناارامه انرژۍ: د فورمول تعريف. د مالیکولونو ناارامه انرژۍ، translational حرکت، پسرلی، بدن، د ګازو د مالیکولونو موندل؟

ورځپاڼې تجربي ښيي، چې د بدن د ملکیت کولای کډه شي، او ته ودروي. موږ څه ته په ټوله نړۍ کې کار او زوږه دي تل ده، د لمر په څېر روښانه ... خو چې د بشر، ځناورو، او په طبيعت کې په عمومي توګه له قوت چې دا کار وکړم رانغلل؟ که ورک ميخانيکي غورځنګ یو مصرفه پرته؟ دا به که د بدن یو حرکت پرته د نورو د ترافیکو په کتابتون کې پيل وکړ؟ دا ټول به زموږ ماده کې بحث وشي.

د انرژۍ د مفهوم

د انجن د عملياتو، چې د غورځنګ موټران، تراکتورونه، لوکوموتيو د خپرولو، د الوتکو د تېلو چې د انرژي د سرچينې ته اړتيا لري. برقي ماشینونه له خوا د برېښنا د وسيلې غورځنګ، ورسوي. له امله د اوبو د لوړوالي څخه د انرژۍ، hydroturbine ته برقي ماشینونه اړیکي اړوي، د توليد د برق په اوسني. انسان د خپل شتون او د کار، هم د انرژۍ ته اړتيا لري. دوی وايي، چې په موخه، تر څو د ځینو د کار ډول ترسره کړي، نو تاسو د انرژۍ ته اړتيا لري. د انرژۍ د څه ده؟

• د څارنې 1. د ځمکې پورته توپ مطرح کړي. په داسې حال کې هغه د آرامۍ یو دولت دی، د میخانیکي کار نه دی ترسره کړ. راځئ چې هغه ولاړ شي. د جاذبې تر نفوذ لاندې د توپ څخه د يو خاص لوړوالي په ځمکه ولويږي. د توپ د منی په ترڅ کې ده میخانیکي کار ترسره کړ.
• د څارنې 2. somknite پسرلي، موږ ورکوی دا او د پسرلي slug د تار اچوي. د تار جوړ اور، د پسرلي په هوارو کې پروت دی او په ځینو لوړوالي د اوسپنې د وزن پورته کړي. د پسرلي په ميخانيکي کار ترسره کړ.
• 3. د څارنې برېنايي به د امسا سره په پای کې د بنديز ورکوی. د بنديز perekinem تار وروسته، چې يو يې په پای کې د برېنايي محور او په نورو زوړند Bob دی زخم. راځئ چې د sinker ته ولاړ شي. د نفوذ له مخې د جاذبې ، هغه به د ډوبېدو او د برېنايي ورکړي. Bob میخانیکي کار ترسره کړ.

د پورته ټولو نظارت تحليل څخه وروسته، موږ کولای شو په پای کې، چې که د ميخانيکي د دندې پر مهال او يا څو د بدن مړي د متقابل عمل سرته رسيږي، دا چې دوی د يوه په میخانیکی انرژی یا هغه انرژي لري.

د انرژۍ د مفهوم

د انرژۍ (د یونان ویي، د انرژۍ څخه د -. فعالیتونه) - فزیکي کمیت چې د سټو توان د کار د ترسره مشخصوي. د انرژۍ د واحد، او هم په پښ سيستم کار کوي دی یو Joule (J 1). په دې ليک کې د انرژۍ د denoted د لیک E. له خوا د پورتنۍ تجربې نه، دا روښانه ده چې د بدن د کار ترسره کوي کله چې د یو دولت د بل تيريدو. پکې د بدن د انرژۍ د توپير (کم)، او د میخانیکي کار دی سره برابر د خپل ميخانيکي واک د بدلون د بدن په واسطه سرته پایله ده.

د ميخانيکي انرژي ډولونه. د ممکنه انرژي مفهوم

د بالقوه او ناارامه: د ميخانيکي انرژي 2 ډولونه توپير. اوس د انرژي د یوه نژدې وګورو.

د بالقوه انرژۍ (PE) - د انرژۍ د ټاکل د مړي چې د بدن په خپله برخو تعامل يا نسبي دريځ له خوا ده. څرنګه چې هر جسم او په ځمکه کې د يو بل، يعنې د جذب، تعامل دوی، PE د بدن د ځمکې پورته کړ، به د پورته h ارتفاع پورې اړه لري. د لوړو زده د بدن پالل کيږي، د هغه د نور PE. دا experimentally جوړ شو چې د PE يوازې په لوړوالي، چې دا مطرح نه پورې اړه لري، خو هم د بدن د وزن. که د بدن شوي دي چې ورته د قد راپورته کړې، د بدن په لرلو د یو لوی ډله به د یوه ستر او PE لري. د انرژۍ د فورمول په لاندې ډول: پست _N = mgh، پکې پست _n - بدن ډله، G = 9،81 H / کيلو ګرامه، h - - ارتفاع کې د بالقوه انرژۍ، متر ده.

د پسرلي د بالقوه انرژۍ د

د elastically زېږېدلې او د بدن د فزیکي ارزښت پست _{F چې} کله د عمل لاندې د translational غورځنګ سرعت تنظیم په نامه د بالقوه انرژۍ elastic ځواکونو کموي کټ مټ لکه د ناارامه د انرژۍ د زياتوالي څومره. چينې (لکه د نورو elastically زېږېدلې او د بدن) لري د PE، چې د مساوي د لپاره deformation مربع شخېدل K د محصول نیم دی: x = kx ^2: 2.

ناارامه انرژۍ: د فورمول او د تعریف

کله ناکله د میخانیکي کار د ارزښت کولای شي د ځواک او حرکت د مفاهیمو د استعمال څخه پرته ليدل کيږي، په حقيقت کې، چې د کار د بدن د انرژۍ په بدلون استازیتوب کوي تمرکز کوي. ټول چې ښایي موږ ته اړتيا لري - د یو بدن او د هغې د پيل او پای سرعت چې مونږ به د ټولو ناارامه انرژۍ لامل د ډله. د ناارامه انرژۍ (KE) - د انرژۍ د بدن نسبت له امله د خپل غورځنګ.

ناارامه د انرژۍ د ده د باد، چې دا د حرکت د بادي بریښنا توربینونه خپرولو کارول. له خوا شړل د هوا ډله د بادی توربین وزرونو تمايل الوتکه تر فشار لاندې، او په هغوی زور شاوخوا اړوي. دانتقال سيستم سره د لیږد میکانیزم له خوا تناوب د يو ځانګړي دندي ترسره کوي. شړل د اوبو له خوا، د توربین د قدرت وګرځي، د خپلو CE برخه له السه ورکړي، کار کوي. په اسمان الوتکه لوړ Flying، د دې ترڅنګ چې د PE، یو م. که د بدن په د استراحت حالت دی، چې د ده، ولاسټي ته د ځمکې خپلوان صفر ده، او د هغې د سیول ته په ځمکه کې د نسبي صفر ده. دا experimentally جوړ شو چې د وزن او د سرعت سره چې دا حرکت، د نور دا کنکه زیات. د د د رياضي د بيان د translational حرکت ناارامه د انرژۍ د فورمول په لاندې ډول ده:

چيرته د K - ناارامه انرژۍ، M - وزن، V - سرعت.

حرکت په حال کې د انرژۍ د بدلون

څرنګه چې د بدن د غورځنګ د نرخ په کتو سره د مرجع سیستم انتخاب متحول دی، د ارزښت CE بدن هم خپل انتخاب پورې تړلې ده. حرکت په حال کې د انرژۍ د (Ike) د بدن د بدلون له امله د بهرني ځواک ایف د بدن عمل واقع _؟ فزیکي کمیت چې له امله د عمل F يو ځواک _برابر پست Ike بدن ده، زنګ عملیات:؟ يو پست = _K. که د بدن دی چې په سرعت v _{1 حرکت،} د ځواک F، چې سره له استقامت سره برابره ده، د بدن خوځښت ولاسټي به د وخت T د وقفه د يوه ټاکلي ارزښت v ₂ لوړه _شي. په دې صورت کې Ike ده:

چيرته M - د بدن د ډله؛ D - په لاره تیریږي د بدن له خوا؛ V _F1 = (V ₂ - V _1)؛ V _f2 = (V ₂ + V _1)؛ يو = F: M. دا د دې فورمول محاسبه، د انرژۍ د څومره ناارامه دی بدل. _د E = Flcos ά، پکې cosά ده د ځواک د F د vectors او د ولاسټي V. تر منځ _{زاويه:؟} فورمول هم د لاندې تعبير لري

د ناارامه د انرژۍ په اوسط ډول

ناارامه انرژي د انرژۍ د ټاکل د مختلفو ټکي چې د دغه سيستم په تړاو د سرعت له خوا ده. که څه هم، چې دا ضروري ته دوه داسې انرژی چې د مختلفو ځانګړنه تر منځ توپیر دی : د خوځښت ډوله translational او دوراني. په اوسط ډول ناارامه انرژۍ (SKE) په دې صورت کې دی چې د ټول نظام د ټولو د انرژۍ او د هغې د ذهن د قدرت تر منځ په اوسط ډول سره توپير، چې دی، چې په حقیقت کې، د هغې جسامت - دا د بالقوه انرژۍ اوسط ارزښت دی. په اوسط ډول ناارامه انرژۍ فورمول دی:

چې د K - د Boltzmann ثابت دی؛ T - د حرارت درجه. دا په دې معادله د مالیکولي-ناارامه تيوري پر بنسټ ده.

د ګازو د مالیکول ناارامه په اوسط ډول د انرژۍ د

د ګڼ شمير تجربو نازل چې په په يو معين حرارت درجه د مخ غورځنګ د ګازو د مالیکول په اوسط ډول ناارامه د انرژۍ ورته دی او د ګاز په ډول نه پورې اړه لري. سربیره پر دې، دا هم معلومه شوه چې په ^اړه 1 C SKE د تودولو د ګازو د ده له خوا د یو او د همدې ارزښت incremented. نور دقیق، د ارزښت په دی :؟ پست _K = 2.07 x 10 ^-23 J / ° ^ج د دې لپاره چې محاسبه کې د مترقي غورځنګ سره د ګازو د مالیکول په اوسط ډول ناارامه انرژۍ څه ده، دا ضروري، په دې نسبي ارزښت سربېره ده، چې پوه شي لږ تر لږه یو د د د د انرژۍ د translational حرکت مطلق ارزښت. د فزیک، لپاره د حرارت يا تودوخي په پراخه کچه د ارزښتونو په کافي اندازه په دقیقه توګه معلومه. د مثال په توګه، په T = 500 ^{° C} د د ماليکيول translational حرکت ناارامه انرژۍ Ek = 1600 x 10 ^-23 J. د 2 ارزښت ښه عالم (؟ پست _{ته د K} پست _او)، موږ کولای شو محاسبه څنګه په يو معين حرارت درجه د مالیکولونو translational حرکت د انرژۍ او پریکړه inverse ستونزه - تر څو د انرژۍ د ارزښتونو ټولګه د حرارت درجه معلوم کړي.

په پای کې، موږ کولای شو په پای کې چې د مالیکول په اوسط ډول ناارامه انرژۍ، د فورمول چې پورته ښودل پورې اړه لري يوازې په مطلق حرارت (او د د د د موادو راغونډولو هر دولت).

د د ټولو څخه ميخانيکي انرژي د ساتنې د قانون د

د جاذبې د عمل او د elastic ځواک لاندې د مړي د حرکت زده وښودله چې د يو فزيکي اندازه چې د بالقوه انرژۍ پست _N په نامه شتون _لري؛ دا د بدن په چوکاټ پورې تړاو لري، او د هغې د بدلون معادل Ike، سره مخالف ننوتنه چې اخيستل کېږي: Δ پست _{N =} - _{د پست؟.} ځکه نو، د م او PE د بدن د بدلونونو په اندازه، چې سره د ثقل ځواکونو او elastic ځواکونو سره همکاري ده 0:؟ Δ پست _N + پست _K = 0. هغه ځواکونه چې یوازې د بدن د همغږي پورې اړه لري، په نامه محافظه. د زړه ځواک او elasticity محافظه ځواکونه دي. د د بدن ناارامه او بالقوه انرژۍ د مبلغ د ټولو ميخانيکي انرژي ده: پست _N + _K = e E.

دا حقيقت، چې شوی دی د ټولو دقيق تجربو ثابته کړی ده،
د ميخانيکي انرژي د ساتنې د قانون په نامه. که د بدن ځواکونو، چې په نسبي ولاسټي تړاو تعامل، د چلند مړي سيستم ميخانيکي انرژي نه بچ شوی دی. د د دې ډول لري، چې د غير محافظه په نامه د ځواکونو د مثال په توګه، د درز د ځواک. که تاسو د frictional ځواک د بدن عمل وکړي، دا ضروري ده هغه له منځه چې د انرژي چې د دا د درز د ځواکونو پر ضد د کار ترسره کولو لپاره کارول برخه ولګوي. که څه هم، د د د انرژۍ د ساتنې د قانون څخه سرغړونه ده یوازې د خیالي ژوندي، ځکه چې دا د د د د ساتنې او د انرژۍ د بدلون عمومي قانون د خاص صورت کې. د بدن د انرژۍ د نه له منځه ځي او reappears: هغې یوازې له یوه فارم څخه بل بدلیږي. د طبيعت دا قانون ډير مهم دي، دا ده چې په هرځای کې ترسره. دا هم کله کله د ساتنې او د انرژۍ د بدلون عمومي قانون په نامه ياديږي.

د بدن د داخلي انرژۍ، د ټولو ناارامه او بالقوه انرژيو تر منځ د مخابراتو

د داخلي انرژۍ د (U) د بدن - دا د هغه د بدن د انرژۍ د پوره منفي د EC د بدن په ټولیزه توګه او د خارجي ډګر قوت په خپل PE. له دې موږ کولای شو په پای کې چې د داخلي انرژۍ د کنکه د مالیکولونو تصادفي حرکت، PE او vnutremolekulyarnoy د انرژۍ تر منځ د متقابل عمل څخه جوړه ده. د داخلي انرژي - چې د سيستم د دولت واحد-ارزښت دنده، چې د لاندې وايي: که د نظام په دې حالت دی، د داخلي انرژۍ د خپلو ذاتي ارزښت د پخوا څه وشول په پام کې نیسي،.

نسبت

کله چې د بدن د رڼا ولاسټي نږدې سرعت، د لاندی فورمول له خوا ناارامه انرژۍ موندل شوی دی:

د بدن ناارامه انرژۍ، د فورمول چې پورته لیکل شوې ده، هم محاسبه شي په راتلونکې اصل:

د ستونزو مثالونه د يوه ناارامه د انرژۍ د ترلاسه کړو

1. پرتله ناارامه د انرژۍ د توپ وزن 9 G، د الوتلو په 300 متر / s يو سرعت، او د يو کس 60 کیلو ګرامو، د 18 کیلو / h یو سرعت چلول.

نو، ورکول هغه څه چې موږ شوي: M ₁ = 0.009 کیلو؛ V ₁ = 300 متر / s؛ ₂ M = 60 کيلو ګرامه، V ₂ = 5 M / s.

د حل لاره:

• ناارامه انرژۍ (پوښتنلیک) _ته پست = ستنیدا په ^2: 2.
• موږ د محاسبه ټول معلومات لري، او له همدې امله _د پست د موندلو او د هغه کس لپاره او د توپ.
• پست = _k1 (× 0،009 کیلو ګرام (300 متر / s) ²⁾ 2 = 405 J؛
• _K2 = پست (x 60 کیلو ګرام (5 M / s) ²⁾ 2 = 750 J.
• پست _k1

ځواب: د توپ ناارامه د انرژۍ د ده په پرتله د بشري لږ.

2. د بدن 10 کيلو ګرامه وو چې د 10 مترو په لوړوالي، دا خوشې شو چې وروسته تر هغې راپورته کړې. څه EC دا به د 5 مترو په لوړوالي وي؟ د هوايي مقاومت اجازه هېر شي.

نو، هغه څه چې موږ ورکړل شوي دي: M = 10 کيلو؛ h = 10 متر؛ ₁ h = 5 متره؛ G = 9،81 N / کيلو ګرامه دی. پست _k1 -

حل:

• د یوې مشخصې ډلې بدن، یو ټاکلی اونۍ ته پورته شوی، احتمالي انرژي لري: E _n = mgh. که چیرې بدن راشي، نو په یو حجم لوړ وي _دا به پسې ولري. انرژی E = = Mgh ₁ او قند. انرژي _{E1 کې.} د سنت انرژۍ لپاره په سمه توګه موندل کیږي، پورته ذکر شوی فارمول مرسته نه کوي، او له همدې امله موږ د لاندې الورتوریتم کارولو ستونزه حل کوو.
• پدې مرحله کې موږ د انرژي ساتنه او لیکنه _کاروو : E _N1 + E _K1 = E _n.
• بیا E _K1 = E _N - E _n1 = Mgh- Mgh ₁ = Mg (hh ₁ ).
• په فورمول کې زموږ ارزښتونه کمول ، موږ ترلاسه کوو: E _k1 = 10 x 9.81 (10-5) = 490.5 J.

ځواب دا دی: E _k1 = 490.5 Joules.

.3 A فوایوریل د ماسټر مډر او ریډیو R سره لري، د هغه محور شاوخوا ګرځي چې د هغې مرکز ته تیریږي. د فیوډیلیل بدلولو زاویه سرعت ω . د فلاییلیل د بندولو لپاره، د بریک بوټ، چې د هغې له مخې د _رقاق ځواک F سره کار کوي ، خپل رمټ ته فشار ورکوي. فلاییلیل څومره سټنډرډ ته ځي؟ په پام کې ونیسئ چې د فلایګل لویه برخه په رم کې متمرکزه ده.

نو موږ ته څه شی دی: m؛ R؛ Ω؛ F _Friction. N -؟

حل:

• د ستونزې حل کول به موږ ته پام وکړو چې فلاییلیل د هغو تلیفوني یونیفورمونو سره ورته وي چې د راډیو او د ماسټري میډیا سره وي ، کوم چې د کویرر مخنیوی ω سره ګرځي .
• د دغه بدن انرژی انرژي دا ده: ای _ک = (J ω ² ): 2، چیرته J = m R ² .
• فلاییلیل به ودرېږي، د دې لپاره چمتو شوي چې ټول ټیم د کار کولو لپاره د عضوي ځواک په رامینځ ته کولو کې لګول شوي وي F د ضربو بوټانو او رم ترمنځ ترمینځ کې د _{تاو تریخوالي} F : E _k = F _friction * _، چیرته چې S د لیرې کولو فاصله ده، کوم چې 2 πRN دی.
• نو ځکه، F Friction * 2 πRN = ( R ² ω ² ): 2، کله چې N = ( MΩ ² R): (4 π F тр).

ځواب: N = (Mω ² R): (4πF _tr).

په پای کې

انرژۍ د ژوند په ټولو اړخونو کې ترټولو مهمه برخه ده، ځکه چې پرته له دې چې هیڅ څوک نه شي کولی د کار په ترسره کولو کې، د یو کس په شمول. موږ فکر کوو چې مقاله په روښانه توګه تاسو ته تشریح شوې ده چې انرژی څه دی، او د هغې د اجزا څخه - د انرژي انرژۍ څخه د ټولو اړخونو تفصيلي پیشنهاد به ستاسو سره په سیار کې ډیری پروسو سره مرسته وکړي. او څرنګه د انرژی انرژي پیدا کول، تاسو د پورته فورمولونو او د ستونزو د حل کولو مثالونو څخه زده کولی شئ.