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机械能守恒定律的内容及条件?

来源:高三网 2021-12-02 19:18:59

  机械能守恒定律指的是在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。

  1机械能守恒定律的表达式

  如果物体除受重力和弹力作用外,不受其他外力的作用,若用Ek1和Ek2分别表示物体的初动能和末动能,W表示重力所做的功,由动能定理有

  W=Ek2-Ek1。

  根据重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,则有

  W=Ep1-Ep2。

  故有Ep1-Ep2=Ek2-Ek1,

  移项得Ep1+Ek1=Ep2+Ek2。

  等号左侧为物体在初位置的机械能,等号右侧为末位置的机械能,上式即为机械能守恒定律的表达式。

  在实际应用中,机械能守恒定律的表达式一般写为mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22。

  另外,机械能守恒定律的表达式还可写作ΔEk=-ΔEp,即系统动能的增加量等于势能的减少量。

  2机械能守恒定律的条件

  ①.选定的物体系统内,只有重力(或弹力)做功,其他力对物体不做功。

  ②.除重力、弹力以外的其他力对物体做功,但是做的总功为零。

  机械能守恒不能简单地理解为机械能的总量保持不变,因为机械能守恒是指能量转化过程中的守恒,不仅要求物体(或物体系)的总的机械能保持不变,还要求存在动能和势能的相互转化。没有动能和势能相互转化的机械能不变,不能看作是机械能守恒。

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