Полная механическая энергия – это сумма потенциальной и кинетической энергии тела в определенный момент времени. Закон сохранения механической энергии: полная энергия замкнутой системы сохраняется (неизменна, постоянна).
Систему называют замкнутой, если тела, входящие в нее, взаимодействуют только друг с другом, а влиянием внешних сил можно пренебречь.
Важное замечание. Часть механической энергии может перейти в тепловую энергию - в результате трения или неупругого столкновения. Механическая энергия уменьшится, полная энергия останется неизменной.
Упругий удар (упругое столкновение движущегося тела с неподвижным телом).
Центральный удар. Если удар центральный, то направление векторов скоростей после взаимодействия лежат на той же прямой, что и до взаимодействия, поэтому закон сохранения импульса выполняется в проекциях на ось ОХ.
В случае упругого удара применяем Закон сохранения импульса и Закон сохранения энергии.
В случае неупругого удара применяем закон сохранения механической энергии неприменим, т.к. часть энергии превратилась в тепло. Но т.к. скорость обоих тел после соударения одинакова, в системе уравнений на одну переменную меньше и решение однозначно.
Возможны случаи:
1) направление ударяющего тела меняется на противоположное
2) ударяющее (налетающее) тело останавливается
3) оба тело движутся в одном направлении (скорость первого тела уменьшилась).
Изменение механической энергии. Нагревание тела в процессе движения и повышение температуры окружающей среды свидетельствуют о том, что часть механической энергии переходит во внутреннюю. Внутренняя энергия – это энергия молекул тела или окружающей среды. Она складывается из кинетической энергии движущихся молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Т.е. она механическая, но в связи с огромным числом молекул и хаотическим направлением их движения – тепловые явления рассматриваются не в механике, а в отдельном разделе физики.
m - масса ( 3 кг )
g - ускооение свободного падения ( для Юпитера 23 H / кг )
F = 3 * 23 = 69 H
2) F = m * g
m = p * V
p - плотность ( для меди 8900 кг / м³ )
V - объём ( 10 см = 0,1 м ; 8 см = 0,08 м ; 5 см = 0,05 м > V = a * b * c = 0,1 * 0,08 * 0,05 = 0,0004 м³ )
m = 8900 * 0,0004 = 3,56 кг
F = 3,56 * 10 = 35,6 H
3) V = m / p
m - масса
р - плотность ( для воды 1000 кг / м³ )
m = F / g
F - сила ( 500 Н )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
m = 500 / 10 = 50 H
V = 50 / 1000 = 0,05 м³
4) F = m * g > g = F / m
F - сила ( 277,5 H )
m - масса ( 65 кг + 10 кг = 75 кг )
g = 277,5 / 75 = 3,7 H / кг - это ускорение свободного падения на Марсе , значит космонавт находится на Марсе.