Γιατί η συνολική μηχανική ενέργεια σε μια απομονωμένη αλλαγή του συστήματος;

Η συνολική μηχανική ενέργεια σε ένα απομονωμένο σύστημα δεν πρέπει να αλλάζει Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας. Αυτός ο νόμος αναφέρει ότι, ελλείψει μη συντηρητικών δυνάμεων, η συνολική μηχανική ενέργεια ενός συστήματος παραμένει σταθερή.

Εδώ είναι μια κατανομή:

* Μηχανική ενέργεια: Αυτό περιλαμβάνει την πιθανή ενέργεια (αποθηκευμένη ενέργεια λόγω θέσης ή διαμόρφωσης) και κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης) ενός συστήματος.

* απομονωμένο σύστημα: Ένα σύστημα που απομονώνεται από το περιβάλλον του, που σημαίνει ότι δεν συμβαίνει εξωτερικές δυνάμεις ή μεταφορά ενέργειας στα όριά του.

μη συντηρητικές δυνάμεις: Αυτές οι δυνάμεις διαλύουν τη μηχανική ενέργεια, μετατρέποντάς την σε άλλες μορφές όπως η θερμότητα ή ο ήχος. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* τριβή: Μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε θερμότητα.

* Αντίσταση αέρα: Μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε θερμότητα και ήχο.

* Εσωτερική τριβή: Μέσα σε ένα σύστημα, όπως η τριβή μεταξύ των κινούμενων τμημάτων.

Γιατί η συνολική μεταβολή της μηχανικής ενέργειας σε ένα μη απομονωμένο σύστημα;

* Εξωτερική εργασία: Οι εργασίες που γίνονται από εξωτερικές δυνάμεις στο σύστημα μπορούν να προσθέσουν ή να αφαιρέσουν τη μηχανική ενέργεια.

* Μεταφορά θερμότητας: Η μεταφορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας μπορεί να αλλάξει την εσωτερική ενέργεια (μια μορφή δυνητικής ενέργειας) του συστήματος, επηρεάζοντας έμμεσα τη μηχανική της ενέργεια.

Σημαντική σημείωση:

Ο νόμος της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας είναι μια απλοποιημένη έννοια. Στην πραγματικότητα, όλα τα συστήματα βιώνουν κάποιο βαθμό εξάπλωσης ενέργειας λόγω μη συντηρητικών δυνάμεων. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, οι απώλειες είναι αρκετά μικρές ώστε να θεωρούνται αμελητέες, επιτρέποντάς μας να εφαρμόσουμε την αρχή διατήρησης ως καλή προσέγγιση.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα για να το απεικονίσετε!