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機械能
 

機械能(英語: Mechanical energy ),是動能勢能的總和,這裡的勢能分為重力勢能和彈性勢能。我們把動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。

決定動能的是質量速度;決定重力勢能的是質量和高度;決定彈性勢能的是勁度係數與形變量。機械能只是動能與勢能的和。機械能是表示物體運動狀態與高度的物理量。

物體的動能和勢能之間是可以轉化的。在只有動能和勢能相互轉化的過程中,機械能的總量保持不變,即機械能是守恆的。

中文名 :機械能

外文名: mechanical energy

物理意義:動能和勢能的總和

應用學科: 物理學

動能

1、定義:物體由於運動而具有的能量。

用EK表示。表達式Ek=1/2mv^2 能是標量也是過程量

單位焦耳(J)1kg*m^2/s^2=1J

2、動能定理內容:合外力做的功等於物體動能的變化。表達式W合=Ek=1/2mv^2-1/2mv0^2

適用範圍:恆力做功變力做功分段做功全程做功。[1]

勢能

重力勢能

1、定義:物體由於被舉高而具有的能量用Ep表示,表達式Ep=mgh是標量單位焦耳(J)

2、重力和重力勢能的關係

w重=ep

重力勢能的變化由重力做功來量度

3、重力做功的特點只和初末位置有關跟物體運動路徑無關。

重力勢能是相對性的,和參考平面有關,一般以地面為參考平面。重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關。

彈性勢能

1、定義:物體由於形變而具有的能量。

彈性勢能存在於發生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關。

彈性勢能的變化由彈力做來量度。[2]

機械能守恆定律

定律內容

在只有重力(和彈簧彈力)做功的情況下,物體的動能和勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。總機械能E=Ek+Ep

機械能守恆的條件

1、做功角度:對某一物體,若只有重力(或彈簧彈力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代數和為零),則該物體機械能守恆。

2、能轉化角度:對某一系統,物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能的相互轉化,系統和外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉變為其他形式的能,則系統機械能守恆。

表達式

EK1+Epl=Ek2+EP2 [3]


相關視頻

1、機械能(動能和勢能)

2、機械能守恆時候的能量轉化

參考來源

  1. 機械功和機械能公式大全,早教700網,2019-03-01
  2. 機械功和機械能公式大全,早教700網,2019-03-01
  3. 高中物理機械能守恆定律知識點,散文吧網,2017-06-05