机械能守恒包括弹性势能,在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,这就是机械能守恒的内容。其中,势能包括重力势能与弹性势能。
机械能守恒是什么物理知识
机械能:重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。只有在重力(或弹簧弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,就看除了重力、弹力之外,系统内的各个物体所受到的各个力做功之和是否为零,为零,则系统的机械能守恒;做正功,系统的机械能就增加,做做多少正功,系统的机械能就增加多少;做负功,系统的机械能就减少,做多少负功,系统的机械能就减少多少。
机械能守恒的条件有哪些
1、对某一物体若只有重力做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
2、对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
3、若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
4、若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
机械能守恒定律的主要内容是:如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变。
机械能守恒的实验有哪些
1、物体做自由落体运动
一般以重锤从自由落体运动开始时刻(纸带上的第一个点)到此后的某一适当时刻(纸带上最后一个点之前的某点)进行研究。实验时,先接通打点计时器电源再释放纸带,在打出的纸带中,选取第一、二点间距最接近2mm的纸带进行测量。
测出第0点到第n点的距离L,则可知重锤重力势能的减少量;打出这两点的时间间隔为t=n/f(f是交流电的频率),由匀变速直线运动平均速度的推论、平均速度的定义式及初速为0,可知打第n点时重锤的瞬时速度,重锤动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek都是m的倍数,所以本实验不需要测量重锤的质量。
2、小车在滑板上的匀加速运动
小车在滑板上的匀加速运动如图3所示装置中,测出小车质量M和小桶与沙的总质量m,安装好仪器器材后,使滑板适当倾斜以平衡滑动摩擦力,平衡掉滑动摩擦力以后,就相当于不受摩擦力的作用。先接通电源,再释放小车,从打出的纸带上,选出两个适当点进行测量与计算。
以小车、沙桶系统为研究对象,测出两点距离L,则可知系统减少的重力势能;利用匀变速直线运动“一段时间的中点时刻的速度等于这段时间里的平均速度”的推论及平均速度的定义,可算出打出所选的两点时小车及沙桶的速度v1、v2,即可知系统增加的动能。