10 КЛАСС · ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ

Работа, мощность и энергия

Работа сил, виды механической энергии и закон сохранения.

28 минут21 карточек теории

Открыть интерактивный урок

МАТЕРИАЛ УРОКА

Основные понятия

Механическая работа

Передача энергии силой при перемещении точки её приложения.

Механическая энергия

Сумма кинетической и потенциальной энергий системы.

Закон сохранения механической энергии

При действии только консервативных сил механическая энергия сохраняется.

МАТЕРИАЛ УРОКА

Физические величины

Работа

A

Энергия, переданная силой при перемещении.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

Мощность

N

Работа, совершаемая за единицу времени.

Единица: ватт · $\mathrm{Вт}$

Кинетическая энергия

E_{\text{к}}

Энергия движения тела.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

Потенциальная энергия

E_{\text{п}}

Энергия взаимодействия и положения тела.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

Потенциальная энергия деформации

E_{\text{упр}}

Энергия, запасённая упруго деформированным телом.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

Механическая энергия

E_0

Сумма кинетической и потенциальной энергий.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

МАТЕРИАЛ УРОКА

Формулы урока

Работа постоянной силы

A=FS\cos\alpha

Работа равна произведению силы, перемещения и косинуса угла между ними.

Определение джоуля

1\,\mathrm{Дж}=1\,\mathrm{Н}\cdot\mathrm{м}=1\,\frac{\mathrm{кг}\cdot\mathrm{м}^2}{\mathrm{с}^2}

Один джоуль равен работе силы один ньютон на пути один метр.

Работа силы тяжести

A=mgh

Работа силы тяжести при спуске равна произведению массы, ускорения и изменения высоты.

Работа силы упругости

A=\frac{k(\Delta l)^2}{2}

Работа силы упругости при возвращении к недеформированному состоянию равна запасённой энергии.

Мощность

N=\frac{A}{t}=Fv

Мощность равна работе за время и произведению силы на скорость при совпадающих направлениях.

Определение ватта

1\,\mathrm{Вт}=1\,\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{с}}

Один ватт равен одному джоулю в секунду.

Кинетическая энергия

E_{\text{к}}=\frac{mv^2}{2}

Кинетическая энергия поступательного движения зависит от массы и квадрата скорости.

Потенциальная энергия в поле тяжести

E_{\text{п}}=mgh

Потенциальная энергия зависит от массы и высоты над выбранным уровнем.

Энергия упругой деформации

E_{\text{упр}}=\frac{k(\Delta l)^2}{2}

Энергия упруго деформированной пружины зависит от жёсткости и квадрата удлинения.

Сохранение механической энергии

E_{\text{п}1}+E_{\text{к}1}=E_{\text{п}2}+E_{\text{к}2}

Сумма потенциальной и кинетической энергий одинакова в начальном и конечном состояниях.

Полная механическая энергия

E_{\text{к}}+E_{\text{п}}=E_0

Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной.

Работа внешних сил

A=\Delta E_0

Работа неконсервативных внешних сил равна изменению механической энергии.

СПРАВОЧНИК

Связанные формулы

МощностьP, N · Вт РаботаA · Дж ЭнергияE, W · Дж

ПРАКТИКА

Задачи по теме

Законы сохранения10 класс · 17 задач