机械能是什么?机械能守恒定律公式

时间:2023-06-24 10:04:38来源:考试帮手网作者:小黄鸭
  今天小编要给大家介绍的是机械能守恒定律公式,这是物理中很重要的知识点,下面跟着小编一起来看看吧!

    先来了解一下什么是机械能,机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。

    那么机械能守恒定律又是什么呢?机械能守恒定律是动力学中的基本定律,即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。

    机械能守恒的条件:
    (1)只有重力或系统内弹力做功。
    (2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零。

    其数学表达式可以有以下两种形式:

    过程式:
    1.WG+WFn=∆Ek
    2.E减=E增 (Ek减=Ep增 、Ep减=Ek增)

    状态式:
    1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻,某位置)
    2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]

    判断机械能是否守恒方法:
    (1)利用机械能的定义判断(直接判断):若物体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变.若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少。

    (2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒。

    (3)用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.   (4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。  

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