Закон збереження і перетворення механічної енергії фізика 8 клас.

Головне на уроці

Головне на уроці

Закон збереження і перетворення механічної енергії

Механічна енергія — це сума кінетичної та потенціальної енергій тіла або системи тіл.

\[ E=E\_k+E\_p \]

• Кінетична енергія — енергія рухомого тіла:

  \[ E\_k=\frac{mv^2}{2} \]

• Потенціальна енергія — енергія, зумовлена взаємодією тіл або їхнім положенням. Потенціальна енергія піднятого над поверхнею Землі тіла:

  \[ E\_p=mgh \]

1. Перетворення механічної енергії

Під час руху тіл кінетична та потенціальна енергії можуть перетворюватися одна в одну.

Наприклад, під час коливань маятника:

• у крайніх положеннях потенціальна енергія найбільша, а кінетична дорівнює нулю;
• під час руху до найнижчого положення потенціальна енергія зменшується, а кінетична збільшується;
• у найнижчому положенні кінетична енергія найбільша, а потенціальна — найменша.

2. Закон збереження і перетворення механічної енергії

Якщо тіла системи взаємодіють лише силами тяжіння та силами пружності, повна механічна енергія системи не змінюється.

\[ E\_{k1}+E\_{p1}=E\_{k2}+E\_{p2} \]

Отже, якщо кінетична енергія збільшується, потенціальна енергія зменшується на таку саму величину, і навпаки.

3. Чому механічна енергія може зменшуватися?

Якщо на тіла діють сили тертя або опору повітря, частина механічної енергії перетворюється на внутрішню енергію тіл і навколишнього середовища.

Наприклад, шайба, рухаючись по асфальту, поступово зупиняється. Її кінетична енергія зменшується, перетворюючись переважно на внутрішню енергію шайби, поверхні та навколишнього середовища.

Важливо! Механічна енергія в таких випадках не зберігається, але закон збереження енергії не порушується: енергія не зникає, а переходить з одного виду в інший.

Запам’ятай

• Повна механічна енергія дорівнює сумі кінетичної та потенціальної енергій.
• Кінетична й потенціальна енергії можуть перетворюватися одна в одну.
• За відсутності тертя та інших втрат повна механічна енергія системи зберігається.
• За наявності тертя частина механічної енергії перетворюється на внутрішню енергію.