Силовое поле. Работа. Энергия. Мощность презентация

Содержание

Каждой точке пространства сопоставляется вектор силы, который действовал бы на частицу, помещённую в исследуемую точку пространства. О

Слайд 1СИЛОВОЕ ПОЛЕ
Силовое поле – форма материи, связывающая частицы вещества в единые

системы и передающая действие одних частиц на другие.

Слайд 2Каждой точке пространства сопоставляется вектор силы, который действовал бы на частицу,

помещённую в исследуемую точку пространства.

О





Слайд 3Центральное силовое поле
В поле центральных сил на МТ действуют силы, которые

направлены вдоль прямых, проходящих через одну и ту же точку – центр сил.
Величина этих сил зависит
только от расстояния до центра сил.

Слайд 5Примеры центральных сил:
Силы тяготения в гравитационном поле Земли



Упругие силы



Кулоновские силы, создаваемые

точечными зарядами



Слайд 6Однородное силовое поле
В однородном силовом поле вектор силы
одинаков в каждой

точке поля.


Пример: поле силы тяжести вблизи поверхности Земли.



Слайд 7ЭНЕРГИЯ

Энергия – общая мера различных форм движения материи.
В механике это перемещение

тел в пространстве и силовое взаимодействие между телами.

Им соответствуют кинетическая и потенциальная энергии.




Слайд 8РАБОТА СИЛ ПОЛЯ
При превращении одной формы движения в другую совершается работа,

равная величине перехода энергии от одного вида к другому.

Слайд 9Механическая работа
Элементарная работа равна скалярному произведению векторов силы и элементарного перемещения.








α






Слайд 10Работа может быть как положительной, так и отрицательной. Знак работы зависит

от угла между векторами силы и перемещения.

Слайд 11


Полная работа переменной силы:


Слайд 12Полная работа постоянной силы:


Слайд 13Графическое представление работы


Слайд 14Мощность
Мощность равна работе, совершаемой в единицу времени.







Слайд 15Потенциальные силовые поля
Силовое поле называют потенциальным, а силы, действующие в нём,

консервативными, если работа сил поля не зависит от вида траектории, а зависит только от положений тела в исходном и конечном состояниях.

Слайд 16Работа консервативных сил по замкнутой траектории равна нулю.
.



Слайд 17Примеры консервативных сил:

Силы тяготения
Упругие силы
Кулоновские силы

Все центральные силовые поля потенциальны.


Слайд 18Диссипативные силы
Силы, работа которых зависит от траектории движения, не являются консервативными.



Если при действии таких сил энергия переходит в немеханические формы, то эти силы называют диссипативными.



Слайд 19Работа диссипативных сил отрицательна.
Работа этих сил по замкнутой траектории не равна

нулю.

Слайд 20Примеры диссипативных сил:

Силы трения скольжения
Силы сопротивления среды










π


Слайд 21Кинетическая энергия
Энергию, которой обладают движущиеся тела, называют кинетической .

Обозначим: Wk.







Слайд 22Пусть на МТ действует сила. Найдем ее работу.


Слайд 23Работа равна приращению величины в скобках. Это кинетическая энергия.


Слайд 24Изменение кинетической энергии тела равно работе равнодействующей силы.


Слайд 25Потенциальная энергия
Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел.

Обозначим: WП.


Слайд 26Потенциальная энергия
тела в силовом поле
Силы поля, перемещая тело, совершают работу,

равную убыли потенциальной энергии:

Слайд 27





При перемещении из точки 1 в точку 2
Формула WП определяется видом

силового взаимодействия



Слайд 28Потенциальная энергия тела
в поле силы тяжести



0
1
2




Слайд 29Выберем
Тогда


Слайд 30Потенциальная энергия упругих сил


По закону Гука


Слайд 31
Выберем WП(0)=0, тогда С=0 и


Слайд 32Связь силы и потенциальной энергии
Градиент скалярного поля
Скалярным полем называют область пространства,

каждая точка которого характеризуется некоторой скалярной величиной, например, потенциальной энергией.

Слайд 33Поверхностью уровня скалярного поля называют совокупность точек пространства, в которых скалярная

величина имеет одно и то же значение.

Силы поля перпендикулярны к поверхности уровня WП.


Слайд 34Вектор градиента скалярного поля:



Слайд 35Градиент скалярного поля
– это вектор, по модулю равный изменению скалярной

величины на единицу длины в направлении нормали к поверхности уровня.
Направлен вектор градиента перпендикулярно поверхности уровня в сторону возрастания этой скалярной величины.

Слайд 36В координатной форме



Оператор набла




Слайд 37Связь консервативной силы и потенциальной энергии
или


Слайд 38В проекциях на оси


Слайд 39Потенциальная энергия
взаимодействия системы тел
Потенциальная энергия взаимодействия – это величина, равная работе,

совершаемой силами взаимодействия тел при изменении расположения тел из данного состояния в состояние, в котором потенциальная энергия взаимодействия условно принимается равной нулю.



Слайд 40Закон сохранения механической энергии
- внутренняя консервативная сила

- внутренняя диссипативная сила

- внешняя

консервативная сила


Запишем второй закон Ньютона для i-го тела


Слайд 41Умножим скалярно обе части равенства на перемещение тела.







Сложим для

всех тел:



Слайд 42
Работа сил внешнего потенциального поля


Работа сил
взаимодействия

Работа дисси-пативных сил

Изменение кинетической энергии








Слайд 43Полная механическая энергия
системы тел:


Слайд 44Закон изменения механической энергии системы тел
Изменение механической энергии системы тел равно

работе диссипативных сил.

Слайд 45Закон сохранения механической энергии системы тел
В системе, на тела которой действуют

только консервативные силы, механическая энергия не изменяется.

Слайд 47





Потенциальная кривая


Слайд 48При соударении тел их взаимодействие длится очень короткое время. Поэтому силы

взаимодействия тел




велики, и внешними силами часто можно пренебречь.

Соударение тел




Слайд 49При ударе систему тел можно считать квазизамкнутой.
В такой системе тел

выполняется закон сохранения импульса.

Слайд 50Если скорости соударяющихся тел направлены вдоль прямой, проходящей через их центры

масс, то такой удар называют центральным.

Будем рассматривать только центральные удары.




Слайд 51Если при ударе не происходит перехода энергии в немеханические формы (ε=1),

то такой удар называют абсолютно упругим.
В этом случае выполняется закон сохранения механической энергии.

Виды удара


Слайд 52Если при ударе тела слипаются и движутся дальше как единое целое

(ε=0), то такой удар называют
абсолютно неупругим.

В этом случае механическая энергия полностью или частично переходит в немеханическую форму.

Слайд 53Если тело налетает на неподвижную преграду, то степень упругости удара характеризуется


коэффициентом восстановления скорости ε.




после

до


При АУУ: ε=1.
При АНУ: ε=0.

ЗСИ выполняется при любом виде удара.


Слайд 54АУУ
АНУ
ЗСИ
ЗСМЭ





Слайд 55Расчет скоростей тел после удара
1) Абсолютно упругий удар







Слайд 562) Абсолютно неупругий удар






Потери кинетической энергии


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика