Презентация на тему: "Презентация по физике на тему "Закон сохранения механической энергии" (9 класс)"

Закон сохранения механической энергии

Полная механическая энергия — это сумма кинетической и потенциальной  энергии тела.
Закон сохранения энергии: энергия не возникает и не исчезает, она может превращаться из одного вида в другой, а также передаваться от одного тела к другому.
 Энергия тела – физическая величина, показывающая работу, которую может совершить рассматриваемое тело (за любое, в том числе неограниченное время наблюдения). Тело, совершающее положительную работу, теряет часть своей энергии. Если же положительная работа совершается над телом, энергия тела увеличивается. Для отрицательной работы – наоборот.

Кинетическая и потенциальная энергии


Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил упругости, остается неизменной.


Данное утверждение выражает закон сохранения энергии в замкнутой системе и в механических процессах, являющийся следствием законов Ньютона.


Сумма E = E k + E p E=Ek+Ep- это полная механическая энергия.


Закон сохранения энергии выполняется при взаимодействии сил с потенциальными энергиями в замкнутой системе.

Основные формулы по теме 
Есть ряд формул, которыми необходимо пользоваться при решении задач на данную тему. 
Самая главная — это:
Eк1+Eп1 = Eк2+Eп2
где Eк1 и Eк2 — кинетическая энергия системы, Eп1 и Eп2 — потенциальная.
Чаще других для решения задач на сохранение механической энергии используются два уравнения:
m×g×h=m×v22m×g×h=m×v22 — описывает переход потенциальной энергии в кинетическую для объекта, поднятого над землей, где m — масса объекта, g — ускорение свободного падения, h — высота над поверхностью земли, v — скорость движения объекта.
k×x22=m×v22k×x22=m×v22 — описывает переход потенциальной энергии деформированного тела в кинетическую, где k — коэффициент упругости, x — деформация или смещение, m — масса тела, v — его скорость.

Задачи на законы сохранения в механике с решениями
Рассмотрим подробно примеры решения часто встречающихся задач по теме сохранения энергии и импульса в системе.
Закон сохранения энергии
Задача
Самолет массой 30 т летит на высоте 10 км со скоростью 216 км/ч. Какова полная энергия самолета? 
Решение
Запишем известные нам данные: m=30 т, h=10 км, v=216 км/ч, g=9,8 Н/кг, E=?
Переведем тонны в килограммы, километры в метры, километры в час — в метры в секунду. Получим 30 000 кг, 10 000 м и 60 м/с.
Полную энергию самолета будем искать по формуле: E=Eк+Eп
Кинетическую энергию найдем с помощью формулы: Eк=m×v22Eк=m×v22. Подставляем известные нам данные в уравнение и получаем Eк=54 МДж.
Потенциальную энергию можно найти с помощью уравнения: Eп=m×g×h.Eп=m×g×h. Она будет равна 2940 МДж.
Складываем два значения и получаем ответ на задачу: полная энергия самолета равна 2994 МДж.

Два шара разной массы подняты на разную высоту относительно поверхности стола (см. рисунок). Сравните значения потенциальной энергии шаров E1 и E2. Считать, что потенциальная энергия отсчитывается от уровня крышки стола.
Задачка три
Решение:
Потенциальная энергия вычисляется по формуле: E = mgh
По условию задачи
m1 = m
h1 = 2h
m2 = 2m
h2 = h
Таким образом, получим, что
E1 = mg2h = 2mgh,
а E2 = 2mgh,
то есть E1 = E2.
Ответ: E1 = E2.