機械能守恒定律意味著動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而在只有重力或彈性做功的物體系統(tǒng)中,總機械能保持不變。
機械能守恒定律的表達式如果一個物體不受重力和彈性以外的其他外力影響,如果用Ek1和Ek2分別表示物體的初始動能和最終動能,W表示重力做功,則動能定理如下
W=Ek2-Ek1 .
根據(jù)引力,對物體所做的功等于物體引力勢能的減少,那么就有
W=Ep1-Ep2 .
因此,ep1-ep2=ek2-ek1,
Ep1 ek1=ep2 ek2。
等號左邊是物體在初始位置的機械能,等號右邊是最終位置的機械能。以上公式是機械能守恒定律的表達式。
在實際應(yīng)用中,機械能守恒定律的表達式一般寫成mgh1 1/2mv12=mgh2 1/2mv22。
另外,機械能守恒定律的表達式也可以寫成 ek=- EP,即系統(tǒng)動能的增加等于勢能的減少。
機械能守恒定律的閾值。在選定的對象系統(tǒng)中,只有重力起作用,其他力對對象不起作用。
除了重力和彈性之外的其他力對物體做功,但總做功為零。
機械能守恒不能簡單理解為機械能總量不變,因為機械能守恒是指能量轉(zhuǎn)化過程中的守恒,它不僅要求一個物體的總機械能不變,還要求動能和勢能相互轉(zhuǎn)化。沒有動能和勢能相互轉(zhuǎn)換的機械能不能視為機械能守恒。
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