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機械能大小與阻力做功有什麼關系

發布時間:2022-05-06 15:32:45

機械能的功能關系

重力做功和重力勢能變化關系:WG=-ΔEp
合外力做功和動能變化關系:W合=ΔEk
除重力與系統內力之外的力做功與機械能變化關系:W外=ΔE
勢能:(重力勢能Ep=mgh、彈力勢能:由於發生彈力形變而具有的勢能)
帶電物體具有的電勢能不屬於機械能,也可利用動能定理對物體做功。如電場力對帶電物體做正功,電勢能減小,機械能增大;反之電場力對帶電物體做負功,電勢能增大,機械能減小。
人們在打樁時,先把重錘高高舉起,重錘落下就能把木樁打入地里。重錘是由於被舉高而能夠做功的,舉高的物體具有的能量叫重力勢能。物體的質量越大,舉得越高,它具有的重力勢能就越大。被舉高的重錘具有重力勢能。重錘的質量越大,被舉得越高,下落時做的功越多,表示重錘的重力勢能越大。(不是所有的舉高都是人為的,而是相對水平面上升的高度為被舉高的高度)
射箭運動員把弓拉彎,放手後被拉彎的弓能把箭射出去。被壓縮的彈簧在放鬆後能把壓在上面的砝碼舉起。弓和彈簧都是由於發生彈性形變而能夠做功的,發生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢能。物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。
動能和勢能統稱為機械能。一個物體可以既有動能,又有勢能,例如,飛行中的飛機因為它在運動而具有動能,又因為它在高處而具有重力勢能,把這兩種能量加在一起,就得到它的總機械能。機械能是最常見的一種形式的能量。
前面說過,一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大,因此,能量的大小可以用做功的多少來衡量。動能、勢能或機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。例如我們說在空中飛行的一個球的重力勢能是5 焦,動能是4 焦,球的機械能則為9 焦。
物體受到外力作用而發生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。
機械能守恆首先由伽利略提出,他做出斜面實驗,在斜面左端下滑的物體如果不受阻力作用它會運動到另一端的同樣高度。 從功能關系看,機械能守恆的條件是「系統外力不做功,系統內非保守力不做功」。這一條件與系統內保守力(重力或彈簧的彈力)是否做功無關,因為重力或彈簧彈力是否做功只是決定系統內是否發生動能和勢能的相互轉化,做功與否都不會改變系統機械能總量。
由此可知,如果質點組(系統)內各物體所受的所有力(包括重力和彈力)都不做功,則各物體的動能和勢能均保持不變,動能和勢能也不發生相互轉化,此時質點組(或系統)的機械能也是守恆的。這是機械能守恆的特例。如在水平面上光滑的圓形軌道上做勻速圓周運動的物體,雖然軌道對物體提供水平方向始終指向圓心的向心力作用,但對物體始終不做功,其機械能總量保持不變,故系統的機械能也是守恆的。
機械能守恆定律的表述為:在只有重力做功的情形下,物體的動能和勢能發生相互轉化,但機械能總量保持不變。這是機械能守恆定律的最常見情形(即在重力勢能和動能的相互轉化中,只有重力做功的情況。實際上,在重力勢能和彈性勢能與動能的相互轉化中,只有重力和彈簧的彈力做功時,物體的動能和系統的勢能之和保持不變,系統的機械能守恆),也是更普遍的質量守恆定律的一種特殊情況。
機械能守恆定律可以認為是力學方面的能量轉化和守恆定律。它的條件是系統只有重力、彈力做功。在這樣的系統中,盡管動能和勢能在相互轉化,但總的機械能恆定。這里談機械能守恆定律的應用。
首先,機械能守恆是對系統而言的,而不是對單個物體。如:地球和物體、物體和彈簧等。對於系統機械能守恆,要適當選取參照系,因為一個力學系統的機械能是否守恆與參照系的選取是有關的。

② 為什麼克服阻力做功等於機械能的減少量

克服阻力做功,動能轉化為熱能(摩擦熱),又能量守恆,所以就機械能少了。

③ 機械能不是沒有空氣阻力或摩擦力就守恆的嗎,那為什麼當物體的質量越大,速度越大,機械能就大,,

機械能包括物體動能和勢能,勢能又包括重力勢能和彈性勢能。在只有重力和彈力做功時,系統的機械能守恆。所以物體的質量越大,速度越大,機械能越大。

④ 阻力對物體做功等於物體機械能的減少量

第一句話

要強調的是「合外力」而不是「外力」

第二句話不正確。例如:在一個順時針轉動的水平傳送帶,有一個物體以一定初速度向左滑上傳送帶,它的機械能減少量是等於此過程中所產生的熱能和它減少的動能,而減少的動能就是阻力對物體所做的功。

⑤ 機械能變化和外力做功關系 證明

能包括機械能和內能,所以說機械能變化量不包括熱能
外力做功等於機械能變化量——這個機械能變化是對受力物體來說的
摩擦力做功都轉化成熱能也就是內能散失了

⑥ 阻力對物體作功算不算機械能

外力作用的功,就是動能,即W1+W2+W3
機械能是動能和勢能之和,重力對物體做功W1 ,是由勢能轉化為動能,機械能沒有變。阻力和其他力對物體做功,機械能變化為W2+W3。開始時物體靜止動能為0,重力勢能為0,所以後來的機械能為W2+W3。

⑦ 機械能與什麼有關

機械能與物體的速度、質量、高度、形變程度有關。

機械能分為動能和勢能,動能的大小與物回體的速度和質量答有關,勢能分為重力勢能和彈性勢能,重力勢能的大小與物體的質量和被舉高的高度有關,彈性勢能的大小與物體的質量和彈性形變的程度有關。內能與分子的熱運動和分子間相互作用有關。

當物體質量相同時,物體運動速度越大,動能越大。

當物體運動速度相同時,物體質量越大,動能越大。

(7)機械能大小與阻力做功有什麼關系擴展閱讀:

從能量轉化角度看,只要在某一物理過程中,系統的機械能總量始終保持不變,而且系統內或系統與外界之間沒有機械能轉化為其他形式的能,也沒有其他形式的能轉化為系統的機械能,那麼系統的機械能就是守恆的,與系統內是否一定發生動能和勢能的相互轉化無關。

如在光滑的水平面上做勻速直線運動的物體。其機械能守恆;如果系統內或系統與外界之間有其他形式的能與機械能的轉化。

即使系統機械能總量保持不變,其機械能也是不守恆的,如一炸彈在爆炸時,假設外力不做功,但系統內的化學能(非保守力)對系統做功了,雖然機械能總量保持不變,但系統內有其他形式的能(內能或電能)轉化為系統的機械能,系統又克服外界做功將機械能轉化成其他形式的能。

⑧ 機械能與滑動摩擦力做功的關系

機械能包括動能和勢能,在沒有摩擦的條件下,機械能守恆,當存在摩擦的情況下,就只能用總能量守恆了,總能量包括機械能和內能,機械能減少了,內能肯定增加了,內能的增加一般為溫度升高,溫度升高的途徑,一般就是摩擦力做功了,摩擦力為兩物體表面的接觸位移,所以就是滑動摩擦力了。

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