机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能;机械能是指只有动能和势能相互转换,机械能的总量保持不变,即动能的增加或减少等于势能的减少或增加,这是机械能守恒定律;从能量转换的角度来看,只要系统的机械能总量在某一物理过程中保持恒定,那么系统的机械能是守恒的;机械能守恒定律的表述是:当只有重力做功时,物体的动能和势能相互转化,但机械能的总量不变。
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机械能守恒定律的理解
机械能守恒定律
1、动能和势能统称为机械能。
2、机械能守恒定律:
①在只有重力做功的条件下,物体的动能和重力势能相互转化,但机械能的总量保持不变。
②在只有弹力做功的条件下,物体的动能和弹性势能相互转化,但机械能的总量保持不变。
3、机械能守恒的条件:
①系统内只有重力或只有弹力何做功;
②系统内的摩擦力不做功,一功外力都不做功。
表达式
重力势能为 Ep=mgh
弹性势能为 EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的倔强系数。在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)
动能为 Ek=1/2*mv^2
所以机械能守恒的表达式为
1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2
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