قوانین بقای انرژی و تکانه. کاربرد قوانین بقای انرژی و تکانه در پدیده های مکانیکی 3 قانون بقای تکانه و انرژی

راه حل بسیاری از مشکلات عملی بسیار ساده می شود اگر از قوانین بقا - قانون بقای تکانه و قانون بقای و تبدیل انرژی استفاده کنیم، زیرا این قوانین می توانند حتی زمانی که نیروهای وارده در سیستم ناشناخته هستند استفاده شوند. بنابراین، بیایید انواع را به خاطر بسپاریم انرژی مکانیکیو مشکلات متعددی را در زمینه اعمال قوانین حفاظت حل کند.

به یاد آوردن انرژی مکانیکی

انرژی (از یونانی "فعالیت") یک کمیت فیزیکی است که معیاری کلی برای حرکت و تعامل همه انواع ماده است.

انرژی با نماد E (یا W) نشان داده می شود. واحد انرژی SI ژول است:

در مکانیک با انرژی مکانیکی سروکار داریم.

انرژی مکانیکی کمیت فیزیکی است که معیار حرکت و برهمکنش اجسام است و توانایی اجسام را برای انجام کارهای مکانیکی مشخص می کند.

انواع انرژی مکانیکی

مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل یک جسم (سیستم اجسام) کل انرژی مکانیکی بدن (سیستم اجسام) است: E = E k + E p

در حین مطالعه انرژی مکانیکی در درس فیزیک پایه هفتم، متوجه شدید که وقتی سیستمی از اجسام بسته می شود و اجسام آن فقط با نیروهای کشسان و نیروهای گرانشی با یکدیگر تعامل دارند، انرژی مکانیکی کل سیستم تغییر نمی کند. .

این قانون بقا و تبدیل انرژی مکانیکی است که می توان آن را به صورت ریاضی به صورت زیر نوشت:

که در آن E k0 + E p0 کل انرژی مکانیکی سیستم اجسام در ابتدای مشاهده است. E k + E p کل انرژی مکانیکی سیستم اجسام در پایان مشاهده است.

الگوریتم حل مسائل قانون بقای انرژی مکانیکی را به یاد می آوریم

الگوریتم حل مسائل با استفاده از قانون بقای انرژی مکانیکی

1. بیانیه مشکل را بخوانید. تعیین کنید که آیا سیستم بسته است و آیا می توان از عملکرد نیروهای مقاومت چشم پوشی کرد. بیانیه مختصری از مشکل را یادداشت کنید.

2. یک نقاشی توضیحی ایجاد کنید که در آن سطح صفر، حالت های اولیه و نهایی جسم (سیستم اجسام) را مشخص کنید.

3. قانون بقا و تبدیل انرژی مکانیکی را بنویسید. این مدخل را با استفاده از داده‌های مسئله و فرمول‌های محاسبه انرژی مناسب‌تر مشخص کنید.

4. معادله حاصل را برای کمیت مجهول حل کنید. واحد آن را بررسی کنید و مقدار عددی آن را پیدا کنید.

5. نتیجه را تجزیه و تحلیل کنید، پاسخ را یادداشت کنید.

قانون بقای انرژی مکانیکی حل بسیاری از مسائل عملی را بسیار ساده می کند. بیایید الگوریتمی برای حل چنین مسائلی با استفاده از یک مثال خاص در نظر بگیریم.

وظیفه 1. یک شرکت کننده در یک جاذبه بانجی جامپینگ از روی پل می پرد (تصویر را ببینید).

سفتی طناب لاستیکی که ورزشکار به آن بسته شده است اگر در هنگام سقوط طناب از 40 تا 100 متر کشیده شود چقدر است؟ وزن این ورزشکار 72 کیلوگرم است، سرعت اولیه حرکت او صفر است. مقاومت هوا را در نظر نگیرید.

تجزیه و تحلیل یک مشکل فیزیکی ما مقاومت هوا را در نظر نمی گیریم، بنابراین سیستم بدن "زمین - انسان - طناب" را می توان بسته در نظر گرفت و برای حل مشکل می توان از قانون بقای انرژی مکانیکی استفاده کرد: در ابتدای پرش ورزشکار دارای انرژی پتانسیل جسم برجسته، در پایین ترین نقطه این انرژی به انرژی پتانسیل بند ناف تغییر شکل یافته تبدیل می شود.

جستجوی یک مدل ریاضی، راه حل بیایید یک نقاشی بکشیم که در آن موقعیت های اولیه و نهایی ورزشکار را نشان می دهیم. برای سطح صفر، ما پایین ترین موقعیت ورزشکار را انتخاب می کنیم (طناب تا حداکثر کشیده شده است، سرعت حرکت ورزشکار صفر است). بیایید قانون بقای انرژی مکانیکی را بنویسیم.

قانون بقای انرژی مکانیکی و قانون بقای تکانه را به طور همزمان اعمال می کنیم.

بیلیارد بازی کردی؟ یکی از انواع برخورد توپ های بیلیارد ضربه مرکزی الاستیک است - برخوردی که در آن انرژی مکانیکی از دست نمی رود و سرعت حرکت توپ ها قبل و بعد از ضربه در امتداد یک خط مستقیم است که از مراکز می گذرد. از توپ ها

مسئله 2. توپی که روی میز بیلیارد با سرعت 5 متر بر ثانیه حرکت می کند با یک توپ ثابت با همان جرم برخورد می کند (شکل را ببینید). سرعت توپ ها را پس از برخورد مشخص کنید. ضربه را کشسان و مرکزی در نظر بگیرید.

تجزیه و تحلیل یک مشکل فیزیکی سیستم دو توپ را می توان بسته در نظر گرفت، ضربه الاستیک و مرکزی است، به این معنی که انرژی مکانیکی از دست نمی رود. بنابراین برای حل مشکل می توان هم از قانون بقای انرژی مکانیکی و هم از قانون بقای تکانه استفاده کرد. بیایید سطح میز را به عنوان سطح صفر انتخاب کنیم. از آنجایی که انرژی های بالقوه توپ ها قبل و بعد از ضربه برابر با صفر است، کل انرژی مکانیکی سیستم برابر با مجموع انرژی های جنبشی توپ ها است.

اجازه دهید قانون بقای تکانه و قانون بقای انرژی مکانیکی را برای سیستمی متشکل از دو توپ بنویسیم، با در نظر گرفتن اینکه v 02 = 0:

مدل ریاضی راه حل را جستجو کنید بیایید یک نقاشی بکشیم که در آن موقعیت توپ ها را قبل و بعد از ضربه نشان می دهیم.

تجزیه و تحلیل نتایج. می بینیم که توپ ها سرعت "تبادل" کردند: توپ 1 متوقف شد و توپ 2 قبل از برخورد سرعت توپ 1 را به دست آورد. توجه: در هنگام برخورد مرکزی الاستیک دو جسم هم جرم، این اجسام بدون توجه به سرعت اولیه اجسام، سرعت‌های خود را با هم تبادل می‌کنند.

قانون بقای انرژی مکانیکی و قانون بقای تکانه را به طور متناوب اعمال می کنیم

اگر تعجب می کنید که یک تیر با چه سرعتی از کمان شلیک می کند یا گلوله تفنگ بادی با چه سرعتی حرکت می کند، یک آونگ بالستیک - یک بدنه سنگین که از میله های فلزی آویزان شده است - می تواند کمک کند. بیایید دریابیم که چگونه از این دستگاه برای تعیین سرعت گلوله استفاده کنیم.

مسئله 3. گلوله ای به وزن 0.5 گرم به بلوک چوبی 300 گرمی که روی میله های آویزان است برخورد می کند و در آن گیر می کند. سرعت حرکت گلوله را مشخص کنید اگر بعد از اصابت گلوله، بلوک به ارتفاع 1.25 سانتی متری بالا رفت (شکل را ببینید).

تجزیه و تحلیل یک مشکل فیزیکی وقتی گلوله به بلوک اصابت می کند سرعت آن افزایش می یابد. مدت زمانی که طول می کشد تا گلوله به بلوک نفوذ کند کوتاه است، بنابراین در این زمان می توان سیستم گلوله - بلوک را بسته در نظر گرفت و از قانون بقای تکانه استفاده کرد. اما قانون بقای انرژی مکانیکی را نمی توان استفاده کرد، زیرا اصطکاک وجود دارد.

هنگامی که گلوله حرکت خود را در داخل بلوک متوقف کرد و شروع به انحراف کرد، می توان از تأثیر نیروی مقاومت هوا چشم پوشی کرد و از قانون بقای انرژی مکانیکی برای سیستم "ارت - بلوک" استفاده کرد. اما تکانه بلوک کاهش می یابد، زیرا بخشی از تکانه به زمین منتقل می شود.

جستجوی یک مدل ریاضی، راه حل اجازه دهید قانون بقای تکانه را برای موقعیت های 1 و 2 بنویسیم (شکل را ببینید) با در نظر گرفتن اینکه در موقعیت 1 بلوک در حالت سکون است و در موقعیت 2 بلوک و گلوله با هم حرکت می کنند. :

اجازه دهید قانون بقای انرژی مکانیکی را برای موقعیت های 2 و 3 بنویسیم و آن را مشخص کنیم:

با جایگزینی عبارت سرعت (2) به فرمول (1)، فرمولی برای تعیین سرعت یک جسم با استفاده از آونگ بالستیک بدست می آوریم:

بیایید واحد را بررسی کنیم و مقدار کمیت مورد نظر را پیدا کنیم:

به جای نتایج

ما فقط به چند نمونه از حل مسئله نگاه کرده ایم. در نگاه اول به نظر می رسد که هم تکانه و هم انرژی مکانیکی همیشه حفظ نمی شوند. در مورد حرکت، این درست نیست. قانون بقای تکانه یک قانون جهانی کیهان است. و "ظاهر" فرضی یک تکانه

(نگاه کنید به مسئله 1 در § 38) و "ناپدید شدن" آن (نگاه کنید به مسئله 3 در § 38، موقعیت اجسام 2 و 3) با این واقعیت توضیح داده می شود که زمین نیز یک ضربه دریافت می کند. به همین دلیل است که هنگام حل مشکلات، ما به دنبال یک سیستم بسته هستیم.

انرژی مکانیکی در واقع همیشه حفظ نمی شود: اگر نیروهای خارجی کار مثبت انجام دهند (مثلاً شما یک توپ را پرتاب کنید) سیستم می تواند انرژی مکانیکی اضافی به دست آورد. اگر نیروهای خارجی کار منفی انجام دهند (مثلاً دوچرخه به دلیل اصطکاک متوقف شود) ممکن است مقداری انرژی مکانیکی از دست بدهد. با این حال انرژی کل(مجموع انرژی اجسام سیستم و ذراتی که این اجسام از آنها تشکیل شده اند) همیشه بدون تغییر باقی می ماند. قانون بقای انرژی یک قانون جهانی کیهان است.

تمرین شماره 38

هنگام انجام وظایف 2-4، مقاومت هوا باید نادیده گرفته شود.

1. باری به وزن 40 کیلوگرم از هواپیما رها شد. پس از اینکه سرعت بار در ارتفاع 400 متری به 20 متر بر ثانیه رسید، به طور یکنواخت شروع به حرکت کرد. تعیین: 1) کل انرژی مکانیکی بار در ارتفاع 400 متری. 2) کل انرژی مکانیکی بار در لحظه فرود. 3) انرژی که بخشی از انرژی مکانیکی بار به آن تبدیل شده است.

2. یک توپ از ارتفاع 4 متری به صورت افقی با سرعت 8 متر بر ثانیه پرتاب شد. سرعت توپ را در لحظه سقوط آن مشخص کنید. مشکل را به دو صورت حل کنید: 1) حرکت توپ را به عنوان حرکت بدنی که به صورت افقی پرتاب می شود در نظر بگیرید. 2) استفاده از قانون بقای انرژی مکانیکی. کدام روش در این مورد راحت تر است؟

3. توپ پلاستیکی 1 به وزن 20 گرم و توپ 2 سه برابر جرم بر روی نخ ها آویزان شده است. توپ 1 از حالت تعادل خود به ارتفاع 20 سانتی متر منحرف شد و رها شد.

توپ 1 با توپ 2 برخورد کرد و به آن چسبید (شکل 1). تعیین: 1) سرعت حرکت توپ 1 قبل از برخورد. 2) سرعت حرکت توپ ها پس از برخورد. 3) حداکثر ارتفاعی که توپ ها پس از برخورد به آن بالا می روند.

4. توپی به وزن 10 گرم از تفنگ فنری خارج می شود، به مرکز میله پلاستیکی آویزان شده روی نخ ها برخورد می کند و به آن می چسبد. اگر قبل از شلیک فنر 4 سانتی متر فشرده شود، سفتی فنر 256 نیوتن بر متر و جرم بلوک 30 گرم باشد، بلوک تا چه ارتفاعی بالا می رود؟

کار آزمایشی

"آونگ بالستیک". یک آونگ بالستیک بسازید (شکل 2).

یک جعبه کاغذی بردارید و جعبه دیگری را از پلاستیکی که اندازه آن کمی کوچکتر است قالب بزنید. جعبه پلاستیکی را داخل کاغذی قرار دهید و دستگاه را روی نخ ها آویزان کنید.

دستگاه را با اندازه گیری مثلاً سرعت توپ تفنگ فنری کودکان آزمایش کنید. برای محاسبات، از فرمول به دست آمده هنگام حل مسئله 3 در § 38 استفاده کنید.

کار آزمایشگاهی شماره 7

موضوع. مطالعه قانون بقای انرژی مکانیکی.

هدف: بررسی تجربی اینکه انرژی مکانیکی کل یک سیستم بسته اجسام بدون تغییر باقی می‌ماند اگر فقط نیروی گرانش و کشسان در سیستم وارد شوند.

تجهیزات: سه پایه با کوپلینگ و پا،

دینامومتر، مجموعه وزنه، خط کش به طول 4050 سانتی متر، طناب لاستیکی به طول 15 سانتی متر با اشاره گر و حلقه در انتها، مداد، نخ محکم.

اطلاعات نظری

برای انجام کار، می توانید از تنظیمات آزمایشی نشان داده شده در شکل استفاده کنید. 1. با علامت گذاری روی خط کش موقعیت اشاره گر هنگام تخلیه بند ناف ( علامت 0 ) ، بار از حلقه بند ناف آویزان می شود. بار به پایین کشیده می شود (موقعیت 1) و به طناب مقداری کشیدگی می دهد (شکل 2). در موقعیت 1، کل انرژی مکانیکی سیستم "بند - بار - زمین" برابر است با انرژی پتانسیل طناب کشیده شده:

که در آن F 1 = kx 1 مدول نیروی ارتجاعی بند ناف است هنگامی که به اندازه x 1 کشیده می شود.

سپس بار آزاد می شود و موقعیت اشاره گر در لحظه ای که بار به حداکثر ارتفاع خود می رسد (موقعیت 2) یادداشت می شود. در این موقعیت، کل انرژی مکانیکی سیستم برابر است با مجموع انرژی پتانسیل بار افزایش یافته به ارتفاع h و انرژی پتانسیل طناب کشیده شده:

دستورالعمل برای کار

آماده سازی برای آزمایش

1. قبل از شروع کار به یاد داشته باشید:

1) الزامات ایمنی هنگام انجام کارهای آزمایشگاهی؛

2) قانون بقای انرژی مکانیکی کل.

2. فرمول های (1) و (2) را تجزیه و تحلیل کنید. برای تعیین انرژی مکانیکی کل سیستم در موقعیت 1 چه اندازه گیری هایی باید انجام شود. در موقعیت 2؟ برای آزمایش برنامه ریزی کنید.

3. نصب را همانطور که در شکل نشان داده شده است مونتاژ کنید. 1.

4. حلقه پایین بند ناف را به صورت عمودی به سمت پایین بکشید تا بدون کشیدن بند ناف صاف شود. هنگامی که سیم بار نمی شود، با مداد روی خط کش، موقعیت نشانگر را علامت بزنید و 0 را علامت بزنید.

آزمایش کنید

دستورالعمل های ایمنی را به شدت رعایت کنید (به فلای لیف مراجعه کنید).

بلافاصله نتایج اندازه گیری را در جدول وارد کنید.

1. با استفاده از دینامومتر، وزن P بار را تعیین کنید.

2. وزنه را از حلقه آویزان کنید. پس از پایین کشیدن بار، موقعیت نشانگر 1 را روی خط کش علامت بزنید و عدد 1 را در کنار علامت قرار دهید.

3. بار را رها کنید. توجه به موقعیت اشاره گر در لحظه رسیدن بار بزرگترین ارتفاع(موقعیت 2)، علامت 2 را در محل مناسب قرار دهید لطفا توجه داشته باشید: اگر علامت 2 بالاتر از علامت 0 باشد، آزمایش باید تکرار شود، کشش بند ناف کاهش می یابد و بر این اساس محل علامت 1 تغییر می کند.

4. نیروهای الاستیک F 1 و F 2 را که در بند ناف به ترتیب با 1 و x 2 کشیده می شود، اندازه گیری کنید. برای این کار وزنه را بردارید و با قلاب کردن حلقه بند ناف با قلاب دینامومتر، بند ناف را ابتدا تا علامت 1 و سپس به علامت 2 بکشید.

5. پس از اندازه گیری فواصل بین علائم مربوطه، پسوندهای x 1 و x 2 طناب، و همچنین حداکثر ارتفاع ساعت بلند کردن بار را تعیین کنید (شکل 2 را ببینید).

6. مراحل شرح داده شده در مراحل 1-5 را تکرار کنید و دو وزنه را با هم روی طناب آویزان کنید.

پردازش نتایج آزمایش

1. برای هر آزمایش، تعیین کنید:

1) انرژی مکانیکی کل سیستم در موقعیت 1.

2) انرژی مکانیکی کل سیستم در موقعیت 2.

2. پر کردن جدول را تمام کنید.

تجزیه و تحلیل نتایج تجربی

آزمایش و نتایج آن را تجزیه و تحلیل کنید. نتیجه گیری را تدوین کنید که در آن: 1) مقادیری را که برای کل انرژی مکانیکی سیستم در موقعیت 1 به دست آورده اید مقایسه کنید. در موقعیت 2؛ 2) دلایل اختلاف احتمالی در نتایج را مشخص کنید. 3) کمیت های فیزیکی را نشان دهید که اندازه گیری آنها به نظر شما بیشترین خطا را داد.

تکلیف با ستاره

طبق فرمول

آزمایش

کار خلاقانه

یک توپ کوچک را روی یک نخ قوی بلند کنید. یک طناب لاستیکی به نخ ببندید و آن را محکم کنید تا توپ در فاصله 20-30 سانتی متری از زمین آویزان شود. توپ را به سمت پایین بکشید و امتداد بند ناف را اندازه بگیرید. پس از رها کردن توپ، ارتفاعی که توپ به آن رسیده است را اندازه بگیرید. سفتی طناب را تعیین کنید و این ارتفاع را به صورت تئوری محاسبه کنید. نتیجه محاسبه را با نتیجه آزمایش مقایسه کنید. دلایل احتمالی ناهماهنگی ها چیست؟

این مطالب کتاب درسی است

حرکت در طبیعت از هیچ به وجود نمی آید و ناپدید نمی شود - از یک شی به جسم دیگر منتقل می شود. تحت شرایط خاصی، حرکت قادر به تجمع است، اما هنگامی که آزاد می شود، توانایی خود را برای حفظ نشان می دهد.

آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا:

• یک بازیکن فوتبال می تواند توپی را که با سرعت بالا در حال پرواز است با پا یا سر خود متوقف کند، اما یک فرد نمی تواند کالسکه ای را که روی ریل حرکت می کند حتی خیلی آهسته متوقف کند (جرم کالسکه بسیار بیشتر از جرم توپ است).
• یک لیوان آب روی یک نوار بلند از کاغذ محکم قرار می گیرد. اگر نوار را به آرامی بکشید، شیشه همراه با کاغذ حرکت می کند. و اگر نوار کاغذ را به شدت بکشید، شیشه بی حرکت می ماند. (شیشه به دلیل اینرسی بی حرکت می ماند - پدیده ثابت نگه داشتن سرعت یک جسم در غیاب عمل اجسام دیگر بر روی آن)
• ضربه زدن به یک توپ تنیس هیچ ضرری ندارد، اما گلوله ای که جرم کمتری دارد با سرعت زیاد (600-800 متر بر ثانیه) حرکت می کند، کشنده است (سرعت گلوله بسیار زیاد است. بالاتر از توپ).

این بدان معنی است که نتیجه برهمکنش اجسام به طور همزمان هم به جرم اجسام و هم به سرعت آنها بستگی دارد.

فیلسوف، ریاضی‌دان، فیزیک‌دان و فیزیولوژیست بزرگ فرانسوی، بنیان‌گذار عقل‌گرایی مدرن اروپایی و یکی از تأثیرگذارترین متافیزیک‌دانان دوران مدرن، مفهوم «کمیت حرکت» را مطرح کرد. او همچنین قانون بقای تکانه را بیان کرد و مفهوم ضربه نیرو را بیان کرد.

من می پذیرم که در کیهان... مقدار معینی از حرکت وجود دارد که هرگز افزایش یا کاهش نمی یابد، بنابراین، اگر جسمی دیگری را به حرکت درآورد، به همان اندازه که حرکت می کند، حرکت خود را از دست می دهد. آر. دکارت

دکارت، با قضاوت بر اساس اظهاراتش، اهمیت اساسی مفهوم تکانه - یا تکانه جسم - را که در قرن هفدهم توسط او معرفی شد - به عنوان حاصلضرب جرم یک جسم با مقدار سرعت آن درک کرد. و اگرچه او این اشتباه را مرتکب شد که تکانه را به عنوان کمیت برداری در نظر نگرفت، اما قانون بقای تکانه که او فرموله کرد، با افتخار امتحان خود را پس داده است. در آغاز قرن هجدهم، این خطا اصلاح شد و راهپیمایی پیروزمندانه این قانون در علم و فناوری تا به امروز ادامه دارد.

به عنوان یکی از قوانین اساسی فیزیک، ابزار تحقیقاتی ارزشمندی را در اختیار دانشمندان قرار داده است که برخی از فرآیندها را ممنوع کرده و راه را برای برخی دیگر باز می کند. انفجار، حرکت جت، دگرگونی های اتمی و هسته ای - این قانون در همه جا کاملاً کار می کند. و در چند موقعیت روزمره، مفهوم تکانه به درک کمک می کند، امروز، امیدواریم، خودتان ببینید.

کمیت حرکت معیاری از حرکت مکانیکی است که برابر است با نقطه مادیمحصول جرم آن متربرای سرعت vکمیت حرکت mv-یک کمیت برداری که به همان ترتیب سرعت یک نقطه هدایت می شود. گاهی اوقات کمیت حرکت نیز نامیده می شود تکانه. میزان حرکت در هر لحظه از زمان مشخص می شود سرعتموضوع معین توده هاهنگام انتقال آن از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر.

تکانه بدن (یا میزان حرکت) کمیت برداری برابر با حاصل ضرب جرم جسم و سرعت آن نامیده می شود:

تکانه بدن در همان جهت با سرعت بدن هدایت می شود.

واحد اندازه گیریتکانه در SI است 1 کیلوگرم متر بر ثانیه

تغییر در تکانه یک جسم زمانی رخ می دهد که اجسام برهم کنش می کنند، مثلاً در هنگام برخورد. (ویدئو "توپ های بیلیارد") وقتی بدن ها با هم تعامل دارند نبضیک بدن می تواند به طور جزئی یا کامل به بدن دیگری منتقل شود.

انواع برخورد:

ضربه کاملا غیر ارتجاعی- این یک فعل و انفعال ضربه ای است که در آن اجسام به یکدیگر متصل می شوند (به هم می چسبند) و به عنوان یک جسم بیشتر حرکت می کنند.

گلوله در بلوک گیر می کند و سپس به صورت یک تکه حرکت می کنند.یک تکه پلاستیک به دیوار می چسبد.

ضربه کاملا الاستیک- این برخوردی است که در آن انرژی مکانیکی یک سیستم اجسام حفظ می شود.

پس از برخورد، توپ ها در جهات مختلف از یکدیگر پرتاب می شوند، توپ از دیوار پرتاب می شود.

اجازه دهید برای مدت کوتاهی Δt بر جسمی به جرم m نیروی F وارد شود.

تحت تأثیر این نیرو، سرعت بدن تغییر کرد

در نتیجه، در طول زمان Δt بدن با شتاب حرکت کرد

از قانون اساسی دینامیک (قانون دوم نیوتن) چنین است:

کمیت فیزیکی برابر حاصل ضرب نیرو و زمان عمل آن است، تماس گرفت تکانه نیرو:

تکانه نیرو نیز هست کمیت برداری.

تکانه نیرو برابر است با تغییر تکانه بدن (قانون دوم نیوتن به شکل تکانه):

قانون دوم نیوتن را با نشان دادن تکانه بدن با حرف p می توان به صورت زیر نوشت:

دقیقا در این نمای کلیخود نیوتن قانون دوم را تدوین کرد. نیرویی که در این عبارت وجود دارد، حاصل تمام نیروهای اعمال شده به بدن را نشان می دهد.

برای تعیین تغییر در حرکت، استفاده از نمودار پالس راحت است که بردارهای پالس و همچنین بردار مجموع پالس ها را که طبق قانون متوازی الاضلاع ساخته شده است را نشان می دهد.

هنگام بررسی هر مشکل مکانیکی، ما به حرکت تعداد معینی از اجسام علاقه مند هستیم. مجموعه اجسامی که حرکت آنها را مطالعه می کنیم نامیده می شود سیستم مکانیکییا فقط یک سیستم

در مکانیک، اغلب مشکلاتی وجود دارد که لازم است همزمان چندین جسم در حال حرکت به روش های مختلف در نظر گرفته شود. اینها مثلاً مشکلات مربوط به حرکت اجرام آسمانی، در مورد برخورد اجسام، در مورد پس زدن سلاح گرم، جایی که پرتابه و تفنگ هر دو بعد از شلیک شروع به حرکت می کنند و غیره است. در این موارد، ما در مورد آن صحبت می کنیم. حرکت یک سیستم اجسام: منظومه شمسی، سیستمی از دو جسم در حال برخورد، سیستم های "تفنگ - پرتابه" و غیره. برخی نیروها بین بدنه های منظومه وارد می شوند. که در منظومه شمسیاینها نیروهای گرانش جهانی هستند، در سیستمی از اجسام در حال برخورد - نیروهای الاستیک، در سیستم "تفنگ - پرتابه" - نیروهای ایجاد شده توسط گازهای پودری.

تکانه سیستم اجسام برابر با مجموع تکانه های هر یک از اجسام خواهد بود. در سیستم گنجانده شده است.

علاوه بر نیروهایی که از برخی از بدنه‌های سیستم بر سایرین اعمال می‌شوند ("نیروهای داخلی")، اجسام می‌توانند توسط نیروهایی از اجسامی که به سیستم تعلق ندارند نیز وارد عمل شوند (نیروهای "خارجی"). به عنوان مثال، نیروی جاذبه و کشش میز نیز بر برخورد توپ های بیلیارد تأثیر می گذارد، نیروی گرانش نیز بر توپ و پرتابه و غیره تأثیر می گذارد، اما در تعدادی از موارد می توان از تمام نیروهای خارجی چشم پوشی کرد. بنابراین، هنگام مطالعه برخورد توپ های غلتان، نیروهای گرانش برای هر توپ به طور جداگانه متعادل می شود و بنابراین بر حرکت آنها تأثیر نمی گذارد. هنگامی که از یک توپ شلیک می شود، گرانش تنها پس از خروج پرتابه از لوله بر روی پرواز تأثیر می گذارد، که تأثیری بر بزرگی پس زدن نخواهد داشت. بنابراین، اغلب می توان حرکات سیستمی از اجسام را در نظر گرفت، با این فرض که نیروهای خارجی وجود ندارند.

اگر سیستمی از اجسام تحت تأثیر نیروهای خارجی اجسام دیگر قرار نگیرد، چنین سیستمی بسته نامیده می شود.

سیستم بسته – این سیستمی از اجسام است که فقط با یکدیگر در تعامل هستند.

قانون بقای حرکت

در یک سیستم بسته، مجموع بردار تکانه های تمام اجسام موجود در سیستم برای هر گونه فعل و انفعالات اجسام این سیستم با یکدیگر ثابت می ماند.

قانون بقای تکانه به عنوان مبنایی برای توضیح طیف گسترده ای از پدیده های طبیعی عمل می کند و در علوم مختلف استفاده می شود:

1. قانون به شدت در پدیده های پس زدن هنگام شلیک، پدیده رعایت می شود نیروی محرکه جت، پدیده های انفجاری و پدیده های برخورد اجسام.
2. قانون بقای تکانه استفاده می شود: هنگام محاسبه سرعت اجسام در هنگام انفجار و برخورد. هنگام محاسبه وسایل نقلیه جت؛ در صنایع نظامی هنگام طراحی سلاح؛ در فناوری - هنگام رانندگی شمع ها، آهنگری فلزات و غیره.

ویژگی های انرژی حرکت بر اساس مفهوم کار مکانیکی یا کار نیرو معرفی می شوند.

اگر نیرویی بر جسمی وارد شود و جسم تحت تأثیر این نیرو حرکت کند، به آن نیرو می گویند که کار انجام می دهد.

کارهای مکانیکی – این یک کمیت اسکالر برابر با حاصل ضرب مدول نیروی وارد بر جسم، مدول جابجایی و کسینوس زاویه بین بردار نیرو و بردار جابجایی (یا سرعت) است.

کار یک کمیت اسکالر است. می تواند مثبت باشد (0° ≤ α< 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.

در سیستم SI، کار در اندازه گیری می شود ژول (J). ژول برابر است با کاری که نیروی 1 نیوتن برای حرکت 1 متر در جهت نیرو انجام می دهد.

کار انجام شده توسط یک نیرو در واحد زمان نامیده می شود قدرت.

قدرت ن – کمیت فیزیکی برابر با نسبت کار A به دوره زمانی t که در طی آن این کار انجام شده است:

در سیستم بین المللی (SI) واحد توان نامیده می شود وات (W). وات برابر با توان نیرویی است که 1 ژول کار را در 1 ثانیه انجام می دهد.

واحد قدرت خارج از سیستم 1 اسب بخار = 735 وات

رابطه بین قدرت و سرعت در حرکت یکنواخت:

N=A/t چون A=FScosα سپس N=(FScosα)/t، اما S/t = v بنابراین

N=افvcosα

واحدهای کار و توان مورد استفاده در فناوری عبارتند از:

1 W s = 1 J; 1Wh = 3.6·10 3 J; 1 کیلووات ساعت = 3.6 10 6 جی

اگر جسمی قادر به انجام کار باشد، به آن می گویند که دارای انرژی است.

انرژی مکانیکی بدن -این یک کمیت اسکالر برابر با حداکثر کاری است که می توان در شرایط معین انجام داد.

تعیین شده است Eواحد انرژی SI

کار مکانیکی اندازه گیری تغییر انرژی در فرآیندهای مختلف استA =ΔE.

دو نوع انرژی مکانیکی وجود دارد - جنبشی Ekو E بالقوهپانرژی.

کل انرژی مکانیکی یک جسم برابر است با مجموع انرژی های جنبشی و پتانسیل آن

E = Ek + Eپ

انرژی جنبشی -این انرژی یک جسم به دلیل حرکت آن است.

کمیت فیزیکی معادل نصف حاصلضرب جرم بدن و مجذور سرعت آن نامیده می شود انرژی جنبشیبدن:

انرژی جنبشی انرژی حرکت است. انرژی جنبشی یک جسم جرم متر، حرکت با سرعتی برابر با کاری که باید توسط نیرویی که به جسم در حال سکون وارد می شود انجام شود تا این سرعت به آن منتقل شود:

اگر جسمی با سرعت حرکت کند، برای توقف کامل آن باید کار انجام داد

همراه با انرژی جنبشی یا انرژی حرکت، این مفهوم نقش مهمی در فیزیک دارد انرژی پتانسیلیا انرژی تعامل بین اجسام.

انرژی پتانسیل– انرژی بدن به دلیل موقعیت نسبیاجسام متقابل یا اجزای یک بدن.

مفهوم انرژی پتانسیل را فقط می توان برای نیروهایی معرفی کرد که کار آنها به مسیر حرکت بدن بستگی ندارد و فقط با موقعیت های اولیه و نهایی تعیین می شود. چنین نیروهایی نامیده می شوند محافظه کار. کار انجام شده توسط نیروهای محافظه کار در یک مسیر بسته صفر است.

آنها خاصیت محافظه کاری را دارند جاذبه زمینو نیروی الاستیک. برای این نیروها می توان مفهوم انرژی پتانسیل را معرفی کرد.

پانرژی پتانسیل اجسام در میدان گرانش(انرژی بالقوه جسمی که از سطح زمین بلند شده است):

Ep = mgh

این برابر است با کار انجام شده توسط گرانش هنگام پایین آوردن بدن به سطح صفر.

مفهوم انرژی پتانسیل را نیز می توان برای آن معرفی کرد نیروی الاستیک. این نیرو خاصیت محافظه کار بودن را نیز دارد. هنگام کشش (یا فشرده سازی) فنر، می توانیم این کار را به روش های مختلف انجام دهیم.

شما به سادگی می توانید فنر را به مقدار x افزایش دهید یا ابتدا آن را 2x افزایش دهید و سپس امتداد را به مقدار x کاهش دهید و غیره. در همه این موارد نیروی الاستیک همان کار را انجام می دهد که فقط به کشش بستگی دارد. x فنر در حالت نهایی، اگر فنر در ابتدا تغییرشکل نداشت. این کار برابر با کار نیروی خارجی A است که با علامت مخالف گرفته می شود:

که در آن k سختی فنر است.

یک فنر کشیده (یا فشرده) می تواند جسم متصل به آن را به حرکت درآورد، یعنی انرژی جنبشی را به این جسم منتقل کند. در نتیجه، چنین فنری دارای ذخیره انرژی است. انرژی پتانسیل یک فنر (یا هر جسم تغییر شکل الاستیکی) کمیت است

انرژی بالقوه یک جسم تغییر شکل الاستیک برابر است با کار انجام شده توسط نیروی الاستیک در هنگام انتقال از یک حالت معین به حالتی با تغییر شکل صفر.

اگر در حالت اولیه فنر از قبل تغییر شکل داده بود و ازدیاد طول آن برابر با x1 بود، پس هنگام انتقال به حالت جدید با ازدیاد طول x2، نیروی الاستیک برابر با تغییر انرژی پتانسیل، با علامت مخالف عمل می کند:

انرژی بالقوه در هنگام تغییر شکل الاستیک، انرژی برهمکنش بخش‌های منفرد بدن با یکدیگر توسط نیروهای الاستیک است.

اگر بدن هایی که تشکیل می دهند سیستم مکانیکی بسته، فقط توسط نیروهای گرانش و کشش با یکدیگر برهمکنش می کنند، سپس کار این نیروها برابر است با تغییر انرژی پتانسیل اجسام که با علامت مخالف گرفته می شود:

A = –(Ep2 – Ep1).

طبق قضیه انرژی جنبشی، این کار برابر با تغییر انرژی جنبشی اجسام است:

بنابراین Ek2 – Ek1 = –(Ep2 – Ep1) یا Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.

مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل اجسامی که یک سیستم بسته را تشکیل می دهند و توسط نیروهای گرانشی و کشسان با یکدیگر برهم کنش دارند بدون تغییر باقی می ماند.

این بیانیه بیان می کند قانون بقای انرژی در فرآیندهای مکانیکی این نتیجه قوانین نیوتن است.

مجموع E = Ek + Ep نامیده می شود کل انرژی مکانیکی.

انرژی مکانیکی کل یک سیستم بسته از اجسام که فقط توسط نیروهای محافظه کار با یکدیگر تعامل دارند با هیچ حرکتی از این اجسام تغییر نمی کند. فقط تبدیل متقابل انرژی پتانسیل اجسام به انرژی جنبشی آنها و بالعکس یا انتقال انرژی از جسمی به جسم دیگر وجود دارد.

E = Ek + Eپ = پایان

قانون بقای انرژی مکانیکی تنها زمانی ارضا می شود که اجسام در یک سیستم بسته با نیروهای محافظه کار، یعنی نیروهایی که می توان مفهوم انرژی پتانسیل را برای آنها معرفی کرد، با یکدیگر تعامل داشته باشند.

که در شرایط واقعیتقریباً همیشه، اجسام متحرک، همراه با نیروهای گرانشی، نیروهای کشسان و سایر نیروهای محافظه کار، توسط نیروهای اصطکاکی یا نیروهای مقاومت محیطی وارد عمل می شوند.

نیروی اصطکاک محافظه کارانه نیست. کار انجام شده توسط نیروی اصطکاک به طول مسیر بستگی دارد.

اگر نیروهای اصطکاک بین اجسامی که یک سیستم بسته را تشکیل می دهند وارد شوند، انرژی مکانیکی حفظ نمی شود. بخشی از انرژی مکانیکی به انرژی درونی اجسام (گرمایش) تبدیل می شود.

در شکل نمودارهایی از وابستگی تکانه به سرعت حرکت دو جسم نشان داده شده است. جرم کدام بدن و چند برابر بیشتر است؟

1) جرم اجسام یکسان است

2) وزن بدن 1 3.5 برابر بیشتر است

3) وزن بدن 2 بیشتر است

4) طبق برنامه زمانبندی غیر ممکن است

توده های بدن را مقایسه کنید

توزین توپ پلاستیکی تی، با سرعت حرکت می کند V , با یک توپ پلاستیکی در حال استراحت برخورد می کند 2 تن پس از ضربه، توپ ها به هم می چسبند و با هم حرکت می کنند. سرعتشون چقدره؟

1) v /3

3) v /2

4) داده های کافی برای پاسخ دادن وجود ندارد

وزن خودروها متر = 30 تن و متر= 20 تن در امتداد یک مسیر راه آهن مستقیم با سرعت حرکت می کنند که وابستگی زمانی برجستگی های آن بر روی محور موازی با ریل ها در شکل نشان داده شده است. پس از 20 ثانیه، کوپلینگ خودکار بین خودروها رخ داد. خودروهای جفت شده با چه سرعتی و در چه جهتی حرکت خواهند کرد؟

1) 1.4 متر بر ثانیه، در جهت حرکت اولیه 1.

2) 0.2 متر بر ثانیه، در جهت حرکت اولیه 1.

3) 1.4 متر بر ثانیه، به سمت حرکت اولیه 2 .

4) 0.2 متر بر ثانیه، به سمت حرکت اولیه 2 .

انرژی (E) یک کمیت فیزیکی است که نشان می دهد یک بدن چقدر کار می تواند انجام دهد

کار انجام شده برابر با تغییر انرژی بدن است

مختصات بدن با توجه به معادله تغییر می کند ایکس : = 2 + 30 تی - 2 تی 2 ، نوشته شده در SI. وزن بدن 5 کیلوگرم. انرژی جنبشی بدن 3 ثانیه پس از شروع حرکت چقدر است؟

1) 810 ج

2) 1440 ج

3) 3240 ج

4) 4410 ج

فنر 2 سانتی متر کشیده شده است . در عین حال کار انجام می شود 2 ژ. چقدر کار باید انجام شود تا فنر 4 سانتی متر دیگر کشیده شود.

1) 16 ج

2) 4 جی

3) 8 جی

4) 2 ج

از کدام فرمول می توان برای تعیین انرژی جنبشی E k که جسم در نقطه بالای مسیر دارد استفاده کرد (شکل را ببینید)؟

2) E K = m(V 0) 2/2 + mgh-mgH

4) E K = m(V 0) 2/2 + mgH

یک توپ با همان سرعت اولیه 3 بار از بالکن پرتاب شد. اولین بار بردار سرعت توپ به صورت عمودی به سمت پایین، بار دوم - عمودی به سمت بالا و بار سوم - به صورت افقی هدایت شد. مقاومت هوا را نادیده بگیرید. مدول سرعت توپ هنگام نزدیک شدن به زمین خواهد بود:

1) بیشتر در مورد اول

2) بیشتر در مورد دوم

3) بیشتر در مورد سوم

4) در همه موارد یکسان است

چترباز به طور یکنواخت از نقطه 1 پایین می آید به نقطه 3 (شکل). انرژی جنبشی آن در کدام نقطه از مسیر بیشترین مقدار را دارد؟

1) در نقطه 1.

2) در نقطه 2 .

3) در نقطه 3.

4) در تمام نقاط مقادیر

انرژی ها یکسان است

پس از سر خوردن از شیب دره، سورتمه در امتداد شیب مقابل خود تا ارتفاع 2 متر (تا نقطه) بالا می رود. 2 در شکل) و توقف کنید. وزن سورتمه 5 کیلوگرم. سرعت آنها در پایین دره 10 متر بر ثانیه بود. چگونه انرژی مکانیکی کل سورتمه هنگام حرکت از نقطه 1 تغییر کرد؟ به نقطه 2؟

1) تغییر نکرده است.

2) 100 جی افزایش یافته است.

3) 100 جی کاهش یافت.

4) کاهش 150 جی.

E full = E kin + U

E kin = mv 2 / 2 + Jw 2 / 2 - انرژی جنبشی حرکت انتقالی و چرخشی،

U = mgh - انرژی پتانسیل جسمی به جرم m در ارتفاع h از سطح زمین.

Ftr = kN - نیروی اصطکاک لغزشی، N - نیروی فشار عادی، k - ضریب اصطکاک.

در مورد ضربه خارج از مرکز، قانون بقای تکانه

اس p i= const به صورت طرح ریزی روی محورهای مختصات نوشته می شود.

قانون بقای تکانه زاویه ای و قانون دینامیک حرکت دورانی

اس L i= const - قانون بقای تکانه زاویه ای،

L os = Jw - تکانه زاویه ای محوری،

گوی L = [ rp] - تکانه زاویه ای مداری،

dL/dt=SM ext – قانون دینامیک حرکت چرخشی،

م= [RF] = rFsina – گشتاور نیرو، F – نیرو، a – زاویه بین شعاع – بردار و نیرو.

A = òМdj - کار در حین حرکت چرخشی.

بخش مکانیک

سینماتیک

وظیفه

وظیفه. وابستگی مسافت طی شده توسط یک جسم به زمان با معادله s = A–Bt+Ct 2 به دست می آید. سرعت و شتاب بدن را در زمان t بیابید.

راه حل مثال

v = ds/dt = -B + 2Ct، a = dv/dt =ds 2 /dt 2 = 2C.

گزینه ها

1.1. وابستگی مسافت طی شده توسط بدن به زمان داده شده است

معادله s = A + Bt + Ct 2، که در آن A = 3 m، B = 2 m/s، C = 1 m/s 2.

سرعت را در ثانیه سوم بیابید.

2.1. وابستگی مسافت طی شده توسط بدن به زمان داده شده است

معادله s= A+Bt+Ct 2 +Dt 3، که در آن C = 0.14 m/s 2 و D = 0.01 v/s 3.

چه مدت پس از شروع حرکت بدن شتاب می گیرد؟

برابر با 1 m/s 2 خواهد بود.

3.1 چرخ، چرخش یکنواخت شتاب، به سرعت زاویه ای رسید

20 راد بر ثانیه پس از N = 10 دور پس از شروع حرکت. پیدا کردن

شتاب زاویه ای چرخ

4.1 چرخی با شعاع 0.1 متر می چرخد ​​به طوری که وابستگی زاویه

j =A +Bt +Ct 3، که در آن B = 2 راد در ثانیه و C = 1 راد در ثانیه 3. برای نقاط دروغ

روی لبه چرخ، 2 ثانیه پس از شروع حرکت را پیدا کنید:

1) سرعت زاویه ای، 2) سرعت خطی، 3) زاویه ای

شتاب، 4) شتاب مماسی.

5.1 چرخی با شعاع 5 سانتی متر می چرخد ​​به طوری که وابستگی زاویه

چرخش شعاع چرخ در برابر زمان با معادله داده می شود

j = A + Bt + Ct 2 + Dt 3، که در آن D = 1 rad/s 3. یافتن برای نقاط دروغ

در رینگ چرخ، تغییر در شتاب مماسی برای

هر ثانیه حرکت

6.1 چرخی با شعاع 10 سانتی متر می چرخد ​​تا وابستگی

سرعت خطی نقاط خوابیده روی لبه چرخ، از

زمان با معادله v = At ​​+ Bt 2 داده می شود، که در آن A = 3 cm/s 2 و

B = 1 سانتی متر بر ثانیه 3. زاویه ساخته شده توسط بردار کل را پیدا کنید

شتاب با شعاع چرخ در زمان t = 5 ثانیه بعد

شروع حرکت

7.1 چرخ می چرخد ​​به طوری که وابستگی زاویه چرخش شعاع

چرخ در مقابل زمان با معادله j = A + Bt + Ct 2 + Dt 3 به دست می آید، که در آن

B = 1 راد در ثانیه، C = 1 راد در ثانیه 2، D = 1 راد در ثانیه 3. شعاع چرخ را پیدا کنید،

اگر معلوم شود که تا پایان ثانیه دوم حرکت

شتاب نرمال نقاطی که روی لبه چرخ قرار دارند است

و n = 346 m/s 2.

8.1.بردار شعاع یک نقطه مادی با توجه به زمان تغییر می کند

قانون آر= t 3 من+ t 2 jزمان t = 1 s را تعیین کنید:

ماژول سرعت و ماژول شتاب.

9.1.بردار شعاع یک نقطه مادی با توجه به زمان تغییر می کند

قانون آر= 4 تن 2 من+ 3 تن j+2به.عبارت بردار را بنویسید

سرعت و شتاب. زمان t = 2 s را تعیین کنید

ماژول سرعت

10.1 یک نقطه در صفحه xy از موقعیتی با مختصات حرکت می کند

x 1 = y 1 = 0 با سرعت v= A من+Bx j. معادله را تعریف کنید

مسیرهای نقطه y(x) و شکل مسیر.

ممان اینرسی

فاصله L/3 از ابتدای میله.

راه حل مثال

M - جرم میله J = J st + J gr

L – طول میله J st1 = mL 2 /12 – گشتاور اینرسی میله

2 متر جرم باب نسبت به مرکز آن است. با قضیه

اشتاینر لحظه اینرسی را پیدا می کنیم

J =؟ میله نسبت به محور o که از مرکز در فاصله a = L/2 – L/3 = L/6 فاصله دارد.

J st = میلی لیتر 2/12 + m(L/6) 2 = میلی لیتر 2/9.

بر اساس اصل برهم نهی

J = میلی لیتر 2/9 + 2 متر (2 لیتر/3) 2 = میلی لیتر 2.

گزینه ها

1.2. ممان اینرسی میله ای به جرم 2 متر نسبت به محوری که در فاصله L/4 از ابتدای میله قرار دارد را تعیین کنید. در انتهای میله یک جرم متمرکز m وجود دارد.

2.2 ممان اینرسی میله ای به جرم m را نسبت به

فاصله محور از ابتدای میله در فاصله L/5. در پایان

جرم متمرکز میله 2 متر است.

3.2. ممان اینرسی میله ای به جرم 2 متر نسبت به محوری که در فاصله L/6 از ابتدای میله قرار دارد را تعیین کنید. در انتهای میله یک جرم متمرکز m وجود دارد.

4.2. ممان اینرسی میله ای به جرم 3 متر را نسبت به محوری که در فاصله L/8 از ابتدای میله قرار دارد، تعیین کنید. در انتهای میله یک جرم متمرکز 2 متر وجود دارد.

5.2. ممان اینرسی میله ای به جرم 2 متر نسبت به محوری که از ابتدای میله می گذرد را تعیین کنید. توده های متمرکز m به انتهای و وسط میله متصل می شوند.

6.2. ممان اینرسی میله ای به جرم 2 متر نسبت به محوری که از ابتدای میله می گذرد را تعیین کنید. یک جرم متمرکز 2 متری به انتهای میله و یک جرم متمرکز 2 متری به وسط وصل می شود.

7.2. ممان اینرسی میله ای به جرم m نسبت به محوری که L/4 از ابتدای میله قرار دارد را تعیین کنید. توده های متمرکز m به انتهای و وسط میله متصل می شوند.

8.2. ممان اینرسی یک حلقه نازک همگن به جرم m و شعاع r نسبت به محوری که در صفحه حلقه قرار دارد و از مرکز آن با r/2 فاصله دارد را بیابید.

9.2. گشتاور اینرسی یک دیسک همگن نازک به جرم m و شعاع r را نسبت به محوری که در صفحه دیسک قرار دارد و از مرکز آن با r/2 فاصله دارد، بیابید.

10.2. گشتاور اینرسی یک توپ همگن به جرم m و شعاع را پیدا کنید

r نسبت به محوری که از مرکز آن با r/2 فاصله دارد.

پرسنیاکوا I.A. 1بوندارنکو M.A. 1

آتایان L.A. 1

1 شهرداری موسسه تحصیلی«دبیرستان شماره 51 به نام قهرمان اتحاد جماهیر شوروی A. M. Chislov منطقه Traktorozavodsky ولگوگراد"

متن اثر بدون تصویر و فرمول درج شده است.
نسخه کاملکار در برگه "فایل های کاری" در قالب PDF موجود است

معرفی

در دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم، همه چیز جریان دارد و تغییر می کند، اما انسان همیشه امیدوار است چیزی بدون تغییر پیدا کند. این تغییر ناپذیر باید منبع اصلی هر حرکتی باشد - این انرژی است.

مرتبط بودن مشکلناشی از افزایش علاقه به علوم دقیق است. امکانات عینی برای شکل گیری علاقه شناختی - توجیه تجربی به عنوان شرط اصلی دانش علمی.

موضوع مطالعه -انرژی و انگیزه

مورد:قوانین بقای انرژی و تکانه

هدف کار:

بررسی اجرای قوانین بقای انرژی و تکانه در فرآیندهای مکانیکی مختلف.

مهارت های توسعه کار تحقیقاتی، یاد بگیرید که نتایج به دست آمده را تجزیه و تحلیل کنید.

برای رسیدن به این هدف موارد زیر تکمیل شد: وظایف:

- تجزیه و تحلیل مطالب نظری را در مورد موضوع تحقیق انجام داد.

ما ویژگی های عملکرد قوانین حفاظت را مطالعه کردیم.

در نظر گرفته شده اهمیت عملیاین قوانین

فرضیهتحقیقات این است که قوانین بقا و تبدیل انرژی و تکانه قوانین جهانی طبیعت هستند.

اهمیت کارشامل استفاده از نتایج تحقیقات در درس های فیزیک است که امکان افزایش مهارت ها و توانایی های جدید را تعیین می کند. توسعه این پروژه از طریق ایجاد یک وب سایت انتظار می رود که در آن مطالعات تجربی بیشتر نشان داده شود.

فصل اول.

1. 1 انواع انرژی مکانیکی

انرژی یک معیار کلی از فرآیندها و انواع مختلف تعامل است. انرژی مکانیکی یک کمیت فیزیکی است که توانایی یک جسم یا سیستم اجسام را برای انجام کار مشخص می کند. انرژی یک جسم یا سیستم اجسام با حداکثر کاری که آنها در شرایط معین قادر به انجام آن هستند تعیین می شود. انرژی مکانیکی شامل دو نوع انرژی است - جنبشی و پتانسیل. انرژی جنبشی انرژی یک جسم متحرک است. برای محاسبه انرژی جنبشی، آن را به ازای هر جسم جرم فرض کنید متربرای مدتی تینیروی ثابت عمل می کند اف، که باعث تغییر سرعت به مقدار می شود v-v 0، و در همان زمان کار انجام می شود آ = Fs(1)، جایی که s مسیر طی شده توسط بدن در زمان است تیدر جهت نیرو طبق قانون دوم نیوتن می نویسیم Ft = m(v - v 0)، از کجا F = mمسیر طی شده توسط بدن در طول زمان از طریق سرعت متوسط ​​تعیین می شود: s =vچهارشنبه تیاز آنجایی که حرکت به طور یکنواخت متغیر است، پس s = t.میتوان نتیجه گرفت که انرژی جنبشی یک جسم جرم متر، با سرعت به جلو حرکت می کند v، به شرطی که v 0 = 0، برابر با: E k = (3) در شرایط مناسب امکان تغییر انرژی پتانسیل وجود دارد که به دلیل آن کار انجام می شود.

بیایید یک آزمایش انجام دهیم:بیایید انرژی پتانسیل فنر را با انرژی پتانسیل بدنه برآمده مقایسه کنیم تجهیزات: سه پایه، دینامومتر تمرینی، توپ با وزن 50 گرم، نخ، خط کش اندازه گیری، ترازو تمرین، وزنه، ارتفاع بلند شدن توپ را با توجه به انرژی پتانسیل فنر کشیده با استفاده از قانون بقای انرژی مکانیکی. بیایید یک آزمایش انجام دهیم و نتایج محاسبه و آزمایش را با هم مقایسه کنیم.

سفارش کار .

1. بیایید جرم را با استفاده از ترازو اندازه گیری کنیم مترتوپ

2. دینامومتر را روی سه پایه نصب کنید و یک توپ را به قلاب ببندید. بیایید به تغییر شکل اولیه توجه کنیم ایکس 0 فنرهای مربوط به قرائت دینامومتر اف 0 = میلی گرم.

3. توپ را روی سطح میز نگه دارید، پای سه پایه را با دینامومتر بالا بیاورید تا دینامومتر نیرو را نشان دهد. اف 0 +F 1 ، جایی که اف 1 = 1 N، با گسترش فنر دینامومتر برابر است ایکس 0 + x 1 .

4. ارتفاع را محاسبه کنید اچ تی، که توپ باید تحت تأثیر نیروی کشسان فنر کشیده در میدان گرانش به سمت آن بالا رود: اچ تی =

5. بیایید توپ را رها کنیم و از خط کش برای یادداشت ارتفاع استفاده کنیم اچ E، که توپ به سمت آن بالا می رود.

6. آزمایش را تکرار می کنیم، دینامومتر را بالا می بریم تا ازدیاد طول آن برابر شود ایکس 0 + x 2 , ایکس 0 + x 3 ، که با قرائت دینامومتر مطابقت دارد اف 0 +F 2 و اف 0 +F 3 ، جایی که اف 2 = 2 N، اف 3 = 3 N.

7. ارتفاع توپ را در این موارد محاسبه کنید و با استفاده از خط کش، اندازه های ارتفاع مربوطه را انجام دهید.

8. نتایج اندازه گیری ها و محاسبات وارد جدول گزارش می شود.

				اچ تی، م	اچ E، م

kx 2/2 = mgH (0.0125 J= 0,0125ج)

9. برای یکی از آزمایش ها، پایایی آزمایش قانون بقای انرژی = را ارزیابی خواهیم کرد. mgH .

1.2. قانون بقای انرژی

اجازه دهید روند تغییر وضعیت بدنی که به ارتفاع بالا رفته را در نظر بگیریم ساعت. علاوه بر این، انرژی بالقوه آن E p = mh. بدن آزادانه شروع به سقوط کرد ( v 0 = 0). در ابتدای پاییز E p = حداکثر، و E k = 0. با این حال، مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل در تمام نقاط میانی در طول مسیر بدون تغییر باقی می ماند اگر انرژی توسط اصطکاک و غیره هدر نرود. بنابراین، اگر انرژی مکانیکی به انواع دیگر انرژی تبدیل نشود، آنگاه Ep+E k = ثابت. چنین سیستمی محافظه کار است.انرژی یک سیستم محافظه کار بسته در تمام فرآیندها و دگرگونی هایی که در آن رخ می دهد ثابت می ماند. انرژی می تواند از نوعی به نوع دیگر (مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و غیره) حرکت کند، اما مقدار کل آن ثابت می ماند. این موقعیت را قانون بقا و تبدیل انرژی می نامند .

بیایید یک آزمایش انجام دهیم:اجازه دهید تغییرات انرژی پتانسیل یک فنر کشیده را با تغییر انرژی جنبشی بدن مقایسه کنیم.

	اف در							E ک	Δ E ک

تجهیزات : دو سه پایه برای کار جلویی، یک دینامومتر تمرینی، یک توپ، نخ ها، ورق های کاغذ سفید و کربنی، یک خط کش اندازه گیری، ترازو تمرینی با سه پایه، وزنه ها بر اساس قانون بقا و تبدیل انرژی در هنگام برخورد اجسام با نیروهای کشسان ، تغییر در انرژی پتانسیل یک فنر کشیده باید برابر با تغییر انرژی جنبشی بدن مربوط به آن باشد که با علامت مخالف گرفته می شود: Δ E p= - Δ E کبرای تأیید آزمایشی این عبارت، می توانید از تنظیمات استفاده کنید.ما یک دینامومتر در پایه سه پایه تعمیر می کنیم. یک توپ را روی نخی به طول 60-80 سانتی متر به قلاب آن می بندیم، روی سه پایه دیگر هم ارتفاع دینامومتر، شیار پا را محکم می کنیم. با قرار دادن توپ روی لبه ناودان و نگه داشتن آن، سه پایه دوم را به اندازه طول نخ از اولی دور می کنیم. اگر توپ را از لبه شیار دور کنید ایکس، سپس در نتیجه تغییر شکل فنر ذخیره ای از انرژی پتانسیل Δ را به دست می آورد E p = ، جایی که ک- سفتی فنر.سپس توپ را رها کنید. تحت تأثیر نیروی کشسان، توپ سرعت می گیرد υ . با غفلت از تلفات ناشی از عمل اصطکاک، می توان فرض کرد که انرژی پتانسیل فنر کشیده شده به طور کامل به انرژی جنبشی توپ تبدیل می شود: سرعت توپ را می توان با اندازه گیری برد پرواز آن در هنگام سقوط آزاد از ارتفاع تعیین کرد ساعت. از عبارات v= و تی= به دنبال آن است v= s. سپس Δ E ک= = مشروط به برابری اف در = kxدریافت می کنیم: =.

kx2/2 = (mv) 2/2

0.04 = 0.04. اجازه دهید حدود خطا را در اندازه گیری انرژی پتانسیل یک فنر کشیده تخمین بزنیم. E p =، سپس حد خطای نسبی برابر است با: = + = + حد مطلق خطا برابر است با: Δ Ep = Eپ. اجازه دهید حدود خطا را برای اندازه گیری انرژی جنبشی توپ تخمین بزنیم. زیرا E ک = ، سپس حد خطای نسبی برابر است با: = + ? +؟ g + ? ساعت.خطاها؟ gو ساعتنسبت به خطا می توان نادیده گرفت. در این مورد ≈ 2؟ = 2. شرایط آزمایشی برای اندازه گیری برد پرواز به گونه ای است که انحراف نتایج اندازه گیری های فردی از میانگین به طور قابل توجهی بیشتر از حد خطای سیستماتیک است (مورد Δs Δ s syst)، بنابراین می توانیم فرض کنیم که Δs av ≈ Δs تصادفی است. حد خطای تصادفی میانگین حسابی با تعداد کمی اندازه گیری N با فرمول پیدا می شود: Δs av = ,

کجا با فرمول محاسبه می شود:

بنابراین، = 6. حد خطای مطلق برای اندازه گیری انرژی جنبشی توپ برابر است با: Δ E ک = E ک .

فصل دوم.

2.1. قانون بقای حرکت

تکانه یک جسم (میزان حرکت) حاصل ضرب جرم بدن و سرعت آن است. ایمپالس یک کمیت برداری است واحد SI ضربه: = kg*m/s = N*s. اگر p تکانه بدن باشد، متر- جرم بدن، v- سرعت بدن، سپس = متر(1). تغییر در تکانه جسمی با جرم ثابت فقط می تواند در نتیجه تغییر سرعت اتفاق بیفتد و همیشه ناشی از عمل یک نیرو است. اگر Δp تغییر در حرکت باشد، متر- وزن بدن، Δ v = v 2 -v 1- تغییر سرعت اف- نیروی ثابت شتاب دهنده بدن، Δ تیمدت زمان نیرو است، سپس طبق فرمول = مترو = . داریم = متر= متر,

با در نظر گرفتن عبارت (1) به دست می آوریم: Δ = مترΔ = Δ تی (2).

بر اساس (6)، می‌توان نتیجه گرفت که تغییرات در تکانه‌های دو جسم متقابل از نظر بزرگی یکسان، اما در جهت مخالف هستند (اگر تکانه یکی از اجسام متقابل افزایش یابد، تکانه جسم دیگر کاهش می‌یابد. به همان مقدار) و بر اساس (7) - که مجموع ممان اجسام قبل و بعد از فعل و انفعال برابر باشد، یعنی. تکانه کل اجسام در نتیجه برهمکنش تغییر نمی کند قانون بقای تکانه برای یک سیستم بسته با هر تعداد جسم معتبر است: = = ثابت. مجموع هندسی تکانه های یک سیستم بسته اجسام برای هر گونه فعل و انفعالات اجسام این سیستم با یکدیگر ثابت می ماند، یعنی. تکانه سیستم بسته اجسام حفظ می شود.

بیایید یک آزمایش انجام دهیم:بیایید اجرای قانون بقای حرکت را بررسی کنیم.

تجهیزات: سه پایه برای کار جلویی؛ سینی قوسی; توپ با قطر 25 میلی متر - 3 عدد. خط کش اندازه گیری به طول 30 سانتی متر با تقسیم های میلی متری؛ ورق های کاغذ سفید و کربن؛ ترازوی آموزشی; وزنه ها اجازه دهید اجرای قانون بقای تکانه را در هنگام برخورد مستقیم توپ در مرکز بررسی کنیم. طبق قانون بقای تکانه برای هر برهم کنش اجسام، مجموع بردار

متر 1 کیلوگرم

متر 2 کیلوگرم

ل 1. متر

v 1 .ام‌اس

پ 1. kg*m/s

ل ′ 1

ل ′ 2

v ′ 1

v ′ 2

پ ′ 1

پ ′ 2

مرکزی

تکانه های قبل از برهم کنش برابر است با مجموع بردار تکانه های اجسام پس از برهم کنش. صحت این قانون را می توان به صورت تجربی با مطالعه برخورد توپ ها در یک تاسیسات تایید کرد. برای ایجاد یک ضربه خاص به توپ در جهت افقی، از یک سینی شیبدار با قسمت افقی استفاده می کنیم. توپ پس از غلتیدن از سینی، در امتداد یک سهمی حرکت می کند تا زمانی که به سطح میز برخورد کند. پیش بینی های سرعت

توپ و حرکت آن در محور افقی در طول سقوط آزاد تغییر نمی کند، زیرا هیچ نیرویی بر روی توپ در جهت افقی وارد نمی شود. با تعیین تکانه یک توپ، آزمایشی را با دو توپ انجام می دهیم و توپ دوم را روی لبه سینی قرار می دهیم و توپ اول را مانند آزمایش اول پرتاب می کنیم. پس از برخورد، هر دو توپ از سینی خارج می شوند. بر اساس قانون بقای حرکت، مجموع تکانه های توپ اول و دوم قبل از برخورد باید با مجموع تکانه های این توپ ها پس از برخورد برابر باشد: + = + (1) اگر ضربه مرکزی باشد. در هنگام برخورد توپ ها اتفاق می افتد (که در آن بردارهای سرعت توپ ها در لحظه برخورد موازی با خط اتصال توپ های مرکز هستند) و هر دو توپ پس از برخورد در امتداد یک خط مستقیم و در یک جهت حرکت می کنند. که توپ اول قبل از برخورد حرکت کرد، سپس از آن فرم برداریبا نوشتن قانون بقای حرکت، می توانید به شکل جبری بروید:p 1 +صفحه 2 = پ ′ 1 +صفحه ′ 2 ، یا متر 1 v 1 + متر 2 v 2 = متر 1 v ′ 1 + متر 2 v ′ 2 (2). از آنجایی که سرعت v 2 توپ دوم قبل از برخورد برابر با صفر بود، سپس عبارت (2) ساده می شود: متر 1 v 1 = متر 1 v ′ 1 + متر 2 v ′ 2 (3)

برای بررسی تحقق برابری (3)، توده ها را اندازه می گیریم متر 1 و متر 2 توپ و محاسبه سرعت v 1 , v ′ 1 و v ′ 2 . در حالی که توپ در امتداد یک سهمی در حال حرکت است، طرح سرعت بر روی محور افقی تغییر نخواهد کرد. می توان آن را بر اساس محدوده پیدا کرد لپرواز توپ در جهت افقی و زمان تیسقوط آزاد آن ( تی=):v= = ل(4). p1 = p′1 + p′2

0.06 kg*m/s = (0.05+0.01) kg*m/s

0.06 kg*m/s=0.06 kg*m/s

ما متقاعد شده‌ایم که قانون بقای تکانه در هنگام برخورد مستقیم توپ‌ها در مرکز انجام می‌شود.

بیایید یک آزمایش انجام دهیم:بیایید ضربه نیروی کشسان فنر را با تغییر ضربه پرتابه مقایسه کنیم.تجهیزات: تپانچه بالستیک دو طرفه. ترازو فنی با وزنه; کولیس; مرحله؛ نوار اندازه گیری؛ خط شاقول; دینامومتر فنری برای بار 4 نیوتن؛ سه پایه آزمایشگاهی با کوپلینگ; صفحه با حلقه سیم؛ هر کدام دو ورق کاغذ تحریر و کپی.معلوم است که ضربه یک نیرو برابر است با تغییر ضربه جسمی که نیروی ثابتی روی آن وارد می شود، یعنی Δ. t = m- متر. در این کار نیروی ارتجاعی فنر بر پرتابه ای اثر می کند که در ابتدای آزمایش در حالت استراحت قرار دارد. v 0 = 0): گلوله توسط پرتابه 2 شلیک می شود و پرتابه 1 در این زمان محکم با دست روی سکو نگه داشته می شود. بنابراین، این رابطه به صورت اسکالر را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد: Ft = mv،جایی که اف- میانگین نیروی کشسان فنر، برابر است t-زمان عمل نیروی کشسان فنر، متر- جرم پرتابه 2، v- جزء افقی سرعت پرتابه حداکثر نیروی کشسان فنر و جرم پرتابه 2 را اندازه گیری می کنیم. سرعت vاز رابطه محاسبه می شود v=، جایی که - ثابت، آ ساعت- ارتفاع و s - برد پرتابه از تجربه گرفته شده است. زمان اعمال نیرو از دو معادله محاسبه می شود: v = درو v 2 = 2تبر، یعنی t=، جایی که ایکس- میزان تغییر شکل فنر. برای یافتن ارزش ایکسطول قسمت بیرون زده فنر را در اولین پرتابه اندازه گیری کنید لو برای دوم - طول میله بیرون زده و آنها را جمع کنید: x = l 1 +l 2 . محدوده پرواز s (فاصله شاقول تا نقطه متوسط) و ارتفاع سقوط را اندازه می گیریم ساعت. سپس جرم پرتابه را روی ترازو مشخص می کنیم متر 2 و اندازه گیری با کولیس ل 1 و ل 2 ، مقدار تغییر شکل فنر را محاسبه کنید ایکس. پس از این، توپ را از پرتابه 1 باز می کنیم و آن را با یک حلقه سیم روی صفحه می بندیم. پوسته ها را به هم وصل می کنیم و قلاب دینامومتر را به حلقه قلاب می کنیم. با نگه داشتن پرتابه با دست 2 فنر را با استفاده از دینامومتر فشرده می کنیم (در این حالت پرتابه ها باید به هم متصل شوند) و نیروی کشسان فنر را تعیین می کنیم و با دانستن برد پرواز و ارتفاع سقوط سرعت پرتابه را محاسبه می کنیم.

						mv، 10 -2 کیلوگرم * متر بر ثانیه	فوت، 10 -2 کیلوگرم * متر بر ثانیه

v=و سپس زمان عمل نیروی t = . در نهایت تغییر حرکت پرتابه را محاسبه می کنیم mvو تکانه نیرو Ft. آزمایش را سه بار با تغییر نیروی کشسان فنر تکرار می کنیم و تمام نتایج اندازه گیری ها و محاسبات را در جدولی وارد می کنیم.نتایج آزمایش با ساعت= 0.2 متر و متر= 0.28 کیلوگرم خواهد بود: mv=Ft (3.47*10-2 kg*m/s =3.5*10-2 kg*m/s)

	افحداکثر، N					s (از تجربه) m

مطابقت نتایج نهایی در محدوده دقت اندازه گیری توسط قانون بقای تکانه تایید می شود. mv=Ft (3.47*10 -2 kg*m/s =3.5*10 -2 کیلوگرم * متر بر ثانیه).جایگزین کردن این عبارات به فرمول (1) و بیان شتاب از طریق نیروی الاستیک متوسط ​​فنر، یعنی. a=، فرمول محاسبه برد پرتابه را بدست می آوریم: s = . بنابراین با اندازه گیری افحداکثر، جرم پرتابه متر، ارتفاع سقوط ساعتو تغییر شکل فنر x = l 1 +l 2 برد پرتابه را محاسبه کرده و به صورت آزمایشی بررسی می کنیم. ما آزمایش را حداقل دو بار انجام می دهیم و خاصیت ارتجاعی فنر، جرم پرتابه یا ارتفاع سقوط را تغییر می دهیم.

فصل سوم.

3.1. دستگاه هایی بر اساس قوانین بقای انرژی و تکانه

آونگ نیوتن

گهواره نیوتن (آونگ نیوتن) - سیستم مکانیکیبه نام اسحاق نیوتن برای نشان دادن تبدیل انرژی انواع مختلف به یکدیگر: جنبشی به پتانسیل و بالعکس. در غیاب نیروهای متقابل (اصطکاک)، سیستم می‌تواند برای همیشه کار کند، اما در واقعیت این امر دست نیافتنی است، اگر اولین توپ را منحرف کنید و آن را رها کنید، انرژی و تکانه آن بدون تغییر از طریق سه توپ میانی به توپ منتقل می‌شود. آخری که همان سرعت را به دست می آورد و به همان ارتفاع می رسد. طبق محاسبات نیوتن، دو توپ با قطر 30 سانتی‌متر که در فاصله 0.6 سانتی‌متری قرار دارند، تحت تأثیر نیروی جاذبه متقابل یک ماه پس از شروع حرکت همگرا می‌شوند (محاسبه در غیاب خارجی انجام می‌شود. نیوتن چگالی توپ ها را برابر با چگالی متوسط ​​زمین گرفت: p 5 * 10^3 kg/m^3.

در فاصله l = 0.6 سانتی متر = 0.006 متر بین سطوح توپ های با شعاع R = 15 سانتی متر = 0.15 متر، نیرویی بر روی توپ ها وارد می شود.

F = GM²/(2R+l)². هنگامی که توپ ها با هم برخورد می کنند، نیرویی بر آنها وارد می شود

F = GM²/(2R)². F?/F = (2R)²/(2R+l)² = (2R/(2R+l))² = (0.3/(0.3 + 0.006))² = 0.996 ≈ 1 بنابراین این فرض معتبر است. جرم توپ برابر است :

M = ρ(4/3)пR³ = 5000*4*3.14*0.15³/3 = 70.7 کیلوگرم. نیروی اندرکنش برابر است با

F = GM²/(2R)² = 6.67.10؟¹¹.70.7²/0.3² = 3.70.10?? ن. شتاب ناشی از گرانش عبارت است از:a = F/M = 3.70.10??/70.7 = 5.24.10?? m/s² فاصله: s = l/2 = 0.6/2 = 0.3 cm = 0.003 m توپ در زمان t مساوی با t = √2S/a = √(2*0.003/5.24.10??) = 338 ثانیه = 5.6 دقیقه بنابراین نیوتن اشتباه کرد: به نظر می رسد که توپ ها به سرعت به هم می رسند - در 6 دقیقه.

آونگ ماکسول

آونگ ماکسول یک دیسک (1) است که محکم روی یک میله (2) نصب شده است، که روی آن نخ ها (3) پیچیده شده است (شکل 2.1). دیسک آونگ متشکل از خود دیسک و حلقه های قابل تعویض است که روی دیسک ثابت می شوند.وقتی آونگ آزاد می شود، دیسک شروع به حرکت می کند: انتقالی به سمت پایین و چرخشی حول محور تقارن خود. چرخش که با اینرسی در پایین‌ترین نقطه حرکت ادامه می‌یابد (زمانی که نخ‌ها از قبل باز شده باشند)، دوباره به پیچیدن نخ‌ها در اطراف میله و در نتیجه به بالا آمدن آونگ منجر می‌شود. سپس حرکت آونگ دوباره کند می شود، آونگ می ایستد و دوباره حرکت رو به پایین خود را آغاز می کند، و غیره. شتاب حرکت انتقالی مرکز جرم آونگ (a) را می توان از زمان اندازه گیری t و فاصله بدست آورد. h توسط آونگ از معادله حرکت کرد. جرم آونگ m مجموع جرم قطعات آن (محور m0، دیسک md و حلقه mk) است:

ممان اینرسی آونگ J نیز یک کمیت افزایشی است و با فرمول تعیین می شود

ممان اینرسی محور، دیسک و حلقه آونگ به ترتیب کجاست.

ممان اینرسی محور آونگ برابر است با جایی که r- شعاع محور، متر 0 = 0.018 کیلوگرم - جرم محور. گشتاورهای اینرسی دیسک را می توان به صورت

جایی که آر d - شعاع دیسک، متر d = 0.018 کیلوگرم - جرم دیسک. گشتاور اینرسی حلقه با استفاده از فرمول میانگین شعاع حلقه محاسبه می شود. متر k جرم حلقه، b عرض حلقه است دانستن شتاب خطی آو شتاب زاویه ای ε(ε · r، می توانید سرعت زاویه ای چرخش آن را پیدا کنید ( ω ):، انرژی جنبشی کل آونگ شامل انرژی حرکت انتقالی مرکز جرم و انرژی چرخش آونگ حول محور است:

نتیجه.

قوانین حفاظت، شالوده ای را تشکیل می دهند که تداوم نظریه های فیزیکی بر آن استوار است. در واقع، با توجه به تکامل مهم‌ترین مفاهیم فیزیکی در زمینه مکانیک، الکترودینامیک، نظریه گرما، نظریه‌های فیزیکی مدرن، متقاعد شدیم که این نظریه‌ها همواره یا همان قوانین کلاسیک بقا (انرژی، تکانه و غیره) را شامل می‌شوند. همراه با آنها قوانین جدیدی ظاهر می شوند و هسته ای را تشکیل می دهند که تفسیر واقعیات تجربی حول آن اتفاق می افتد. اشتراک قوانین حفاظت در نظریه های قدیم و جدید، شکل دیگری از پیوند درونی این نظریه است. به سختی می توان نقش قانون بقای تکانه را بیش از حد برآورد کرد. این یک قانون کلی است که انسان بر اساس تجربه طولانی به دست آورده است. استفاده ماهرانه از قانون این امکان را به شما می دهد تا به راحتی مشکلات عملی مانند جعل محصولات در مغازه آهنگری یا راندن شمع ها در حین ساخت و ساز ساختمان ها را به راحتی حل کنید.

کاربرد.

هموطنان ما I.V. Kurchatov و L.A. Artsimovich یکی از اولین واکنش های هسته ای را بررسی کردند و اعتبار قانون بقای حرکت در این نوع واکنش را اثبات کردند. در حال حاضر، واکنش های زنجیره ای هسته ای کنترل شده مشکلات انرژی بشر را حل می کند.

ادبیات

1. دایره المعارف جهانی

2. دیک یو.آی، کاباردین او.ف. "کارگاه فیزیک برای کلاس های با مطالعه عمیق فیزیک." مسکو: "روشنگری"، 1993 - ص 93.

3. Kuhling H. Handbook of Physics; ترجمه از آلمانی چاپ دوم. م، میر، 1364 - ص120.

4. پوکروفسکی A.A. "کارگاه فیزیک در دبیرستان" مسکو: "روشنگری"، 1973، ص. 45.

5. پوکروفسکی A.A. "کارگاه فیزیک در دبیرستان." مسکو: نسخه 2e، "روشنگری"، 1982 - p.76.

6. راجرز ای. «فیزیک برای کنجکاوها. جلد 2. مسکو: میر، 1969، صفحه 201.

7. شوبین ع.س. "درس فیزیک عمومی". مسکو: " دانشکده تحصیلات تکمیلی"، 1976 - ص 224.