10 КЛАСС · ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Работа, мощность и энергия
Работа сил, виды механической энергии и закон сохранения.
Здесь собрана теория урока целиком, её можно читать без аккаунта. В интерактивном режиме та же теория идёт карточками, после неё идут вопросы с проверкой ответа и задачи, а прогресс сохраняется.
Основные понятия
Механическая работа
Передача энергии силой при перемещении точки её приложения.
Работа показывает, сколько энергии сила передала телу: она положительна по ходу движения и отрицательна против него.
Механическая энергия
Сумма кинетической и потенциальной энергий системы.
Кинетическая энергия связана с движением, потенциальная — с положением и взаимодействием; в процессе они могут переходить друг в друга.
Закон сохранения механической энергии
При действии только консервативных сил механическая энергия сохраняется.
Если есть трение или внешняя сила, механическая энергия может измениться — тогда нужно учесть их работу или переход энергии во внутреннюю.
Физические величины
Работа
Энергия, переданная силой при перемещении.
Единица: джоуль ·
Мощность
Работа, совершаемая за единицу времени.
Единица: ватт ·
Кинетическая энергия
Энергия движения тела.
Единица: джоуль ·
Потенциальная энергия
Энергия взаимодействия и положения тела.
Единица: джоуль ·
Потенциальная энергия деформации
Энергия, запасённая упруго деформированным телом.
Единица: джоуль ·
Механическая энергия
Сумма кинетической и потенциальной энергий.
Единица: джоуль ·
Формулы урока
Работа постоянной силы
Работа равна произведению силы, перемещения и косинуса угла между ними.
Определение джоуля
Один джоуль равен работе силы один ньютон на пути один метр.
Работа силы тяжести
Работа силы тяжести при спуске равна произведению массы, ускорения и изменения высоты.
Работа силы упругости
Работа силы упругости при возвращении к недеформированному состоянию равна запасённой энергии.
Мощность
Мощность равна работе за время и произведению силы на скорость при совпадающих направлениях.
Определение ватта
Один ватт равен одному джоулю в секунду.
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия поступательного движения зависит от массы и квадрата скорости.
Потенциальная энергия в поле тяжести
Потенциальная энергия зависит от массы и высоты над выбранным уровнем.
Энергия упругой деформации
Энергия упруго деформированной пружины зависит от жёсткости и квадрата удлинения.
Сохранение механической энергии
Сумма потенциальной и кинетической энергий одинакова в начальном и конечном состояниях.
Полная механическая энергия
Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной.
Работа внешних сил
Работа неконсервативных внешних сил равна изменению механической энергии.
Связанные формулы
Те же формулы в справочнике, с обозначениями и единицами.
Задачи по теме
Условия, варианты ответа и разбор решения.