第四章能量守恒定律研究力的空间积累作用主要内容:功动能定理势能功能原理机械能守恒定律
第四章 能量守恒定律 功 动能定理 势能 功能原理 机械能守恒定律 研究力的空间积累作用 主要内容:
大量的事实证明:在一个孤立系统中,无论物质运动的过程如何该系统的能量都不能被创造,也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式.而各种形式的能量总和保持不变。即ZE; =常量这就是普遍的能量守恒定律,它是自然界最普遍的定律之一,适用于任何变化过程(物理的,化学的,生物的等)迄今为止,无一例外
在一个孤立系统中,无论物质运动的过程如何,该系 统的能量都不能被创造,也不能被消灭,只能从一种 形式转化为另一种形式,而各种形式的能量总和保 持不变。即 大量的事实证明: 这就是普遍的能量守恒定律,它是自然界最普遍的定 律之一,适用于任何变化过程(物理的,化学的,生物的 等),迄今为止,无一例外。 Ei = 常量
相互作用不同,引起能量变化的方式也不同作功热传递辐射的发射和吸收等等。核反应化学反应、传热将引起系统内能的改变作功可以引起系统动能或核反应则能引起系统总静质量的改变而者机械能的改变产生巨大能量机械能一般是不守恒的,但包含内能在内的总能量仍守恒,这将在以后讨论。如果计及所有形式的能量,则在任何运动过程中,能量守恒定律表明能量的总和是守恒的。本章将局限于讨论作功和与机械能有关的能量守恒定律
机械能一般是不守恒的,但包含内能在内的总 能量仍守恒,这将在以后讨论。如果计及所有 形式的能量,则在任何运动过程中,能量守恒定 律表明能量的总和是守恒的。 相互作用不同,引起能量变化的方式也不同, 作功 热传递 辐射的发射和吸收 化学反应、核反应 等等。 作功可以引起系统动能或 者机械能的改变 传热将引起系统内能的改变 核反应则能引起系统总静质量的改变而 产生巨大能量 本章将局限于讨论作功和与机械能有关的能量守 恒定律
一、功 功率动能动能定理F恒力的功:力在位移方向上的分量与该位移大0BA小的乘积。SW =(F cosO)s = Fscos0W=F.S(标积)b变力的功:物体在力F作用下发生元dr位移时,力所作的元功。FdW = F.drW=-"F.dra功是标量在运行的电梯中静止的人受电梯支承力的作用,以电梯为参考系,该力作功为零;功是相对量以地面为参考系,则不为零!
一、功 功率 动能 动能定理 恒力的功:力在位移方 向上的分量与该位移大 小的乘积。 F A B s W = (F cos )s = Fscos 变力的功:物体在力F 作用下发生元 位移时,力所作的元功。 F dr a b dW F dr = = b a W F dr 功是标量 W F S (标积) = 在运行的电梯中静止的人受电梯支承力的 作用,以电梯为参考系,该力作功为零; 以地面为参考系,则不为零! 功是相对量
合外力的功=各分力对物体所作功的代数和W='F.dr ='F·dr+'F,·dr+"F·dr+..=w +w, +w,+..功率:描述力对物体作功快慢的物理量。数值上等于单位时间内所作的功,AW平均功率:P=瞬时功率:△tF.drdwF.vdtAW-F.vP=lim-tdtdtdt△t-→>0
合外力的功=各分力对物体所作功的代数和。 = + + + = = + + + 1 2 3 1 2 3 W W W W F dr F dr F dr F dr b a b a b a b a 功率:描述力对物体作功快慢的物理量。 数值上等于单位时间内所作的功。 t W P = F v dt F vdt dt F dr dt dW t W P t = = = = = → lim 0 平均功率: 瞬时功率: