Закон сохранения механической энергии

Механическая энергия — величина, которую мы встречаем в повседневной жизни почти ежедневно. Это энергия движения и взаимодействия тел и частей, из которых состоят эти тела. Иными словами, если отсутствуют диссипативные силы, то механическая энергия из ничего не возникнет и потом никуда не исчезнет.

Механическая энергия состоит из потенциальной энергии (для тел в состоянии покоя) и кинетической энергии (для тел, находящихся в движении).

Полная механическая система тел это не что иное, как суммарно потенциальная и кинетические энергии данных тел. Человечеству еще с древних времен известна механическая

Water_Wheel

энергия. Механическая энергия применяется в таких древних механизмах, как: копье, топор, нож, стрела, маятник, ветряная мельница, парус, водяное колесо, часы и другие механизмы.  

Наиболее распространенными и боле всего используемыми источниками механической энергии являются: течение на реках, ветер, отливы и приливы океанов и морей, животные и даже сам человек.

В повседневной жизни  при выработке электроэнергии механическая работа зачастую используется в качестве промежуточного этапа. С помощью генераторов тока осуществляется преобразование механической энергии в энергию электрическую.  По сути, движение вращения вала генератора преобразовывается в электричество. Для того чтобы происходило вращение вала обычно применяют такие источники механической энергии: морские и океанские приливы-отливы, течение рек, ветер.

Несмотря на это, по-прежнему основное количество генераторов тока работает на тепловых станциях. Здесь происходит преобразование химической энергии ископаемого топлива в тепловую энергию пара. После этого тепловая энергия пара преобразовывается в электрическую энергию тока. Такой себе универсальный стандарт, который является наиболее удобным для использования и, тем более, для передачи на большие расстояния.

Закон сохранения механической энергии  является интегральным законом. То есть, если тела в замкнутой механической системе, между собой взаимодействуют с помощью сил упругости и тяготения, тогда работа данных сил будет равна изменению потенциальной энергии тел, но только с противоположным знаком:  

A = –(Eр2 – Eр1)

Применяя теорему о кинетической энергии, получаем:  

Ek2 -  E k1 = - (Eр2 – Ep1) или Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Причем сумма потенциальной и кинетической энергии тел, которые составляют замкнутую систему, остается без изменений, неизменной.

Закон сохранения механической энергии Рис.1

 

система комментирования CACKLE