Кінетична енергія

Кинетическая энергия
[Latexpage] я є мірою руху і взаємодії будь-яких об'єктів в природі. Є різні форми енергії: механічна, теплова, електромагнітна, ядерна. . . Досвід показує, що енергія не з'являється нізвідки і не зникає безслідно, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Це найзагальніше формулювання закону збереження енергії. Кожен вид енергії є деякий математичний вираз. Закон збереження енергії означає, що в кожному явищі природи певна сума таких виразів залишається постійною з плином часу. Вимірюється енергія в джоулях, як і робота. Механічна енергія є мірою руху і взаємодії механічних об'єктів (матеріальних точок, твердих тіл). Мірою руху тіла є кінетична енергія. Вона залежить від швидкості тіла. Мірою взаємодії тіл є потенційна енергія. Вона залежить від взаємного розташування тіл. Знайди репетитора з фізики Обери викладача для підготовки до іспитів та контрольних робіт Шукати репетитора Механічна енергія системи тіл дорівнює сумі кінетичної енергії тіл і потенц...
Читати далі

Потенціальна енергія

[Latexpage] ="font-size: large;"> Потенційна енергія тіла поблизу поверхні Землі Розглянемо тіло маси $ m $, що знаходиться на деякій висоті над поверхнею Землі. Висоту вважаємо значно меншою за радіус Землі. Зміною сили тяжіння в процесі переміщення тіла нехтуємо. Якщо тіло знаходиться на висоті $ h $, то потенціальна енергія тіла за визначенням дорівнює: $$ W = m g h, $$ де $ g $ - прискорення вільного падіння поблизу поверхні Землі. Висоту не обов'язково відраховувати від поверхні Землі. Як ми побачимо нижче (формули (\ref{W1}), (\ref{W2})), фізичним змістом володіє не сама по собі потенціальна енергія, а її зміна. А зміна потенціальної енергії не залежить від точки відліку. Вибір нульового рівня потенційної енергії в конкретному завданні диктується виключно міркуваннями зручності. Знайдемо роботу, що здійснюються силою тяжіння при переміщенні тіла. Припустимо, що тіло переміщається по прямій з точки P, що знаходиться на висоті $ h_1 $, в точку Q, що знаходиться на ...
Читати далі

Прості механізми

[Latexpage] змом у фізиці називається прилад для перетворення сили (її збільшення або зменшення). Наприклад, докладаючи невелике зусилля в одному місці механізму, можна отримати значно більше зусилля в іншому його місці. Один вид механізму нам вже зустрівся: це гідравлічний прес. Тут ми розглянемо так звані прості механізми - важіль і похилу площину. Важіль Важіль - це тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої осі. На рис. 1 зображений важіль з віссю обертання O. До кінців важеля (точкам A і B) прикладені сили $ \vec{F}_1$ і $ \vec{F}_2$. Плечі цих сил рівні відповідно $l_1$ і $l_2$. Рис. 1. ВажільУмова рівноваги важеля дається правилом моментів : $F_1 l_1 = F_2 l_2$, звідки $$ \frac{F_1}{F_2} = \frac { l_2 }{ l_1 }. $$ З цього співвідношення виходить, що важіль дає виграш в силі або у відстані (дивлячись, з якою метою він використовується) в стільки разів, в скільки більше плече довше за менше. Наприклад, щоб зусиллям 100 Н підняти вантаж вагою 700 Н, треб...
Читати далі

Закон збереження механічної енергії

Закон сохранения энергии
[Latexpage] вативні сили називаються так тому, що зберігають механічну енергію замкнутої системи тіл. Механічна енергія $ E $ тіла дорівнює сумі його кінетичної і потенціальної енергій: $$ E = K + W. $$ Механічна енергія системи тіл дорівнює сумі їх кінетичних енергій і потенціальної енергії їх взаємодії один з одним. Припустимо, що тіло здійснює рух під дією сили тяжіння і/або сили пружності пружини. Будемо вважати, що тертя немає. Нехай в початковому положенні кінетична і потенційна енергії тіла рівні $ K_1 $ і $ W_1 $, в кінцевому положенні - $ K_2 $ і $ W_2 $. Роботу зовнішніх сил при переміщенні тіла з початкового положення в кінцеве позначимо $ A $. По теоремі про кінетичну енергію: $$ K_2 - K_1 = A. $$ Але робота консервативних сил дорівнює різниці потенціальних енергій: $$ A = W_1 - W_2. $$ Звідси отримуємо: $$ K_2 - K_1 = W_1 - W_2, $$ або $$ K_1 + W_1 = K_2 + W_2. $$ Ліва і права частини даного рівняння являють собою механічну енергію тіла в початковому і кінц...
Читати далі

Штучні супутники Землі

Телескоп Хабл
[Latexpage] супутники, що обертаються навколо Землі - це одна із найвідоміших сучасних технологій. (Рис. 1). А тому у кожного виникає питання: як вони залишаються на орбіті, і як визначаються їх орбіти? Ми використаємо закони Ньютона і закон гравітації, щоб знайти на це відповіді. До того ж рух планет можна описувати за допомогою схожих міркувань. Рисунок 1. Космічний телескоп Хабл один з найбільших штучних супутників виведених на орбіту. Його вага 11 тонн, а довжина 13,5 м. Для початку уявімо собі мотоцикліста, який, розігнавшись по горизонтальній поверхні, стрибає з обриву. Якщо він виживе і повторить експеримент з розігнавшись ще швидше, він приземлиться далі, ніж першого разу. Уявімо собі, що мотоцикліст розігнався до такої швидкості, що викривлення Землі стало суттєвим. В такому випадку, він буде падати, а земля буде вигинатися під ним. Якщо ж він буде їхати з досить високою швидкістю і точка "запуску" буде досить високо, щоб можна було не зачіпати вершин гір, він зможе л...
Читати далі

ККД механізмів

[Latexpage] ктиці доводиться розрізняти корисну роботу Aкор, яку потрібно зробити за допомогою механізму в ідеальних умовах відсутності будь-яких втрат, і повну роботу Aкор, яка відбувається для тих же цілей в реальній ситуації. Навчайся разом з Репетиторами України Обери викладача для підготовки до іспитів та контрольних робіт Шукати репетитора Повна робота дорівнює сумі: корисної роботи; роботи, зробленої проти сил тертя в різних частинах механізму; роботи, зробленої з переміщення складових елементів механізму. Так, при підйомі вантажу важелем доводиться додатково здійснювати роботу з подолання сили тертя в осі важеля і по переміщенню самого важеля, що має деяку вагу. Повна робота завжди більше корисної. Відношення корисної роботи до повної називається коефіцієнтом корисної дії (ККД) механізму: η = Aкор/Aповн.ККД прийнято виражати у відсотках. ККД реальних механізмів завжди менше 100%. Обчислимо ККД похилої площини з кутом $ \alpha $ при наявності...
Читати далі

Закони Кеплера і рух планет

[Latexpage] "планета" походить від грецького слова, що означає "мандрівник", і дійсно планети постійно змінюють своє положення в небі відносно зір. Одним з найбільш великих інтелектуальних досягнень 16-го і 17-го століть було усвідомлення того, що Земля це теж планета і всі планети обертаються навколо Сонця. Рух планет, що спостерігається з Землі, може бути використаний для досить точного визначення їх орбіт. Навчайся разом з Репетиторами України Обери викладача для підготовки до іспитів та контрольних робіт Шукати репетитора Перша і друга з цих ідей були опубліковані Миколою Коперником в Польщі в 1543 році. Закони, за якими рухаються планети, були виведені між 1601 і 1619 роками німецьким астрономом і математиком Йоханнесом Кеплером. Він використовував величезну (за мірками того століття) кількість точних даних про спостережувані планетарні рухи, зібрані його наставником, датським астрономом Тихо Браге. Методом спроб і помилок Кеплер виявив три емпіричних закони, як...
Читати далі

Гучність, висота, тембр звуку.

Гучність звуку Звук, створюваний одним джерелом, відрізняється від звуку, створюваного іншим. Наприклад, кожна зі струн гітари видає звук, що відрізняється від звуку, який видається іншими струнами. Дві, здавалося б, зовсім однакові скрипки можуть звучати по-різному. При цьому звук скрипки не можна сплутати зі звуком гобоя, звук барабана — зі звуком тромбона. Ті самі звуки, створені різними людьми, відрізняються одне від одного. Все це свідчить про необхідність увести характеристики, за допомогою яких можна було б оцінювати випромінювання й сприйняття звуку. Ударимо молоточком по ніжці камертона із прикріпленим до неї вістрям і проведемо ним по закопченому склу. Ми побачимо знайомий хвилеподібний слід, зображений на рисунку. Ударивши по вітці камертона сильніше, ми почуємо більше голосний звук, а вістря на пластинці залишить слід, що відрізняється від першого більшим «розмахом», тобто більшою амплітудою коливань. Отже, ·гучність звуку визначається амплітудою коливань ...
Читати далі

Звук. Звукові хвилі

Джерела звуку Ми всі живемо у світі звуків. Цей світ необхідний нам для нормального розвитку й існування. Звуки, які ми чуємо, повідомляють про те, що відбувається навколо нас, навіть якщо ми не бачимо джерела звуку. Наприклад, ми чуємо телефонний дзвінок, гуркіт автомобілів або шум дощу. Нас оточує багато предметів, здатних видавати звуки, наприклад, музичні інструменти: скрипка, гітара, віолончель, флейта, сопілка... Виконаємо дослід, що підтверджує, що джерелами звуку дійсно є тіла, що коливаються. Скористаємося фізичним приладом, що називають камертоном. Повільно присунемо камертон, що звучить, до тенісної кульки, що висить на нитці. Як тільки вони зіткнуться, кулька відразу ж, начебто від сильного поштовху, відскочить убік. Так відбувається саме через часті коливання ніжок камертона. Якщо піднести до струни, що звучить, кульку для гри в настільний теніс, то кулька, торкнувшись струни, відскакує убік. Дослід свідчить про те, що струна, яка звучить, коливається, тобто зв...
Читати далі

Коливальний рух, амплітуда, частота коливань, види маятників.

1. Коливальний рух Коливальний рух є одним з найпоширеніших у природі видів руху, і всі ми його неодноразово спостерігали. Коливаються гойдалка, гілки й листя дерев на вітрі, струни музичних інструментів і голосові зв’язки людини, коли видають звуки. Коливальний рух здійснює і тіло, підвішене на пружині. Якщо тіло штовхнути у вертикальному напрямку, то можна побачити, що воно рухається вниз-вгору, тобто здійснює коливальний рух. Якщо ми подивимося на рух вантажу на нитці, то помітимо, що він буде рухатися від одного крайнього положення до іншого, проходячи через середню точку й повторюючи свій рух через певний проміжок часу. Такий рух вантажу також являє приклад механічних коливань. •Коливаннями називаються фізичні процеси, що точно або приблизно повторюються через однакові інтервали часу. Залежно від фізичної природи розрізняють механічні й електромагнітні коливання. •Механічними коливаннями називаються такі рухи тіл, за яких через рівні інтервали часу координати т...
Читати далі

Top