g10f-3.2· Fəsil 3: Saxlanma qanunları· ~13 dəq

Enerji və enerjinin saxlanması qanunu

Kinetik və potensial enerji, tam mexaniki enerjinin saxlanması.

Mexaniki enerji cismin hərəkəti və ya vəziyyəti ilə bağlı iş görə bilmə qabiliyyətidir. Hərəkət enerjisi (kinetik enerji) Ek=mv22E_k=\frac{mv^2}{2} düsturu ilə hesablanır: kütlə mm kq, sürət vv m/s. Diqqət: sürət iki dəfə artdıqda kinetik enerji dörd dəfə artar, çünki formulada v2v^2 iştirak edir — bu çox yayılmış bir xətadır. Ağırlıq qüvvəsinin sahəsindəki potensial enerji Ep=mghE_p=mgh (burada hh seçilmiş sıfır səviyyəsinə nəzərən yüksəklikdir), yay elastik deformasiyasındakı potensial enerji isə Ep=kx22E_p=\frac{kx^2}{2} düsturu ilə ifadə edilir. Cismin tam mexaniki enerjisi hər iki enerjinin cəmidir: E=Ek+EpE=E_k+E_p. Sürtünmə (ya da digər müqavimət qüvvələri) olmadıqda tam mexaniki enerji sabit qalır: Ek+Ep=constE_k+E_p=\text{const}. Bu saxlanma qanununun əyani nümunəsi — yüksəkdən sərbəst düşən cisim: düşdükcə EpE_p azalır, EkE_k artır, cəm isə dəyişmir. İş-enerji teoreminə görə cisimə görülən xalis iş cismin kinetik enerjisinin dəyişməsinə bərabərdir: A=ΔEkA=\Delta E_k.

📌Nümunə

Məsələn: kütləsi 2 kq olan cisim 5 m yüksəklikdən buraxılırsa, yerə çatanda sürəti v=2gh=2105=10v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot5}=10 m/s olar.

Qaydalar

  1. 1Kinetik enerji Ek=mv22E_k=\frac{mv^2}{2}; sürət 2 dəfə artdıqda kinetik enerji 4 dəfə artar.
  2. 2Ağırlıq sahəsindəki potensial enerji Ep=mghE_p=mgh; yüksəklik sıfır səviyyəsinə nəzərən ölçülür.
  3. 3Elastik deformasiyanın potensial enerjisi Ep=kx22E_p=\frac{kx^2}{2}; burada kk — yayın sərtlik əmsalı, xx — uzanma (sıxılma) miqdarıdır.
  4. 4Tam mexaniki enerji E=Ek+EpE=E_k+E_p; sürtünmə olmadıqda E=constE=\text{const} (saxlanma qanunu).
  5. 5İş-enerji teoremi: cisimə görülən xalis iş kinetik enerjinin dəyişməsinə bərabərdir — A=ΔEk=Ek2Ek1A=\Delta E_k=E_{k2}-E_{k1}.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir