机械能指物体重力势能、动能、弹性势能等之和,机械能守恒指上述能量之间转换过程中总机械能不变。如果牵扯到内能,则机械能就不能守衡。举个例子:一个质量为1kg 高度为1m 的物体(质量可以不已知),不考虑空气阻力让其自由下落,求其落地瞬间速度。就可以用机械能守衡定理,有mgh=1/2mv
根据机械能守恒抛上去3米就够了。 mv。^2/2=mgh v。^2=2gh=60米^2/秒^2
v。=2*根号15米/秒
答:至少用2*根号15米/秒的初速度将它竖直上抛。
mgh=(mv方)/2——机械能守恒中的重力势能与动能的转化公式
h=v平方/2g——自由落体运动的下落高度与末速度的关系式
v=gt——自由落体运动中的末速度与时间的关系式
h=g(t平方)/2——自由落体运动中的下落高度与时间的关系式
你想解决什么问题?
仅供参考!
机械能守恒的条件:
(1)对某一物体若只受重力作用,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(2)对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(3)若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
(4)若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
表达式重力势能为 Ep=mgh
弹性势能为 EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的劲度系数。在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)
动能为 Ek=1/2*mv^2
所以机械能守恒的表达式为
1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2
判断机械能守恒的方法:
(1)做功条件分析法:
当发生动能与重力势能的转化时,只有重力做功,当发生动能与弹性势能的转化时,只有弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒。
(2)能量转换分析法:
若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能的增加,比如温度升高),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:
若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒:若系统的动能或势能不变,而势能或动能却发生了变化,则系统的机械能不守恒:若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能也不守恒。