Дүрэм журам 

Уурын механик энерги гэж юу вэ, потенциал эсвэл кинетик. Потенциал ба кинетик энерги. Механик энерги хэмнэлтийн хууль

Өмнөх догол мөрөнд бие биетэйгээ уян харимхай хүч эсвэл таталцлын нөлөөгөөр харилцан үйлчлэлцдэг биетүүд ажил гүйцэтгэх үед бие эсвэл тэдгээрийн хэсгүүдийн харьцангуй байрлал өөрчлөгддөг болохыг олж мэдсэн. Хөдөлгөөнт биет ажлыг гүйцэтгэх үед түүний хурд өөрчлөгддөг. Харин ажил дуусахад биеийн энерги өөрчлөгддөг. Эндээс бид уян хатан эсвэл таталцлын хүчээр харилцан үйлчилж буй биетүүдийн энерги нь эдгээр бие эсвэл тэдгээрийн хэсгүүдийн харьцангуй байрлалаас хамаардаг гэж дүгнэж болно. Хөдөлж буй биеийн энерги нь түүний хурдаас хамаардаг.

Биеийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон энергийг потенциал энерги гэнэ. Хөдөлгөөний улмаас бие махбодын энергийг кинетик энерги гэж нэрлэдэг.

Иймээс Дэлхий болон түүний ойролцоо байрлах биетийн эзэмшсэн энерги нь Дэлхий-биеийн системийн боломжит энерги юм. Товчхондоо, энэ энергийг дэлхийн гадаргуутай ойролцоо орших бие өөрөө эзэмшдэг гэж хэлэх нь заншилтай байдаг.

Гаж гажигтай пүршний энерги нь бас боломжит энерги юм. Энэ нь хаврын ороомгийн харьцангуй байрлалаар тодорхойлогддог.

Кинетик энерги нь хөдөлгөөний энерги юм. Бусад биетэй харьцдаггүй бие нь кинетик энергитэй байж болно.

Бие нь нэгэн зэрэг потенциал болон кинетик энергитэй байж болно. Жишээлбэл, дэлхийн хиймэл дагуул хөдөлдөг учраас кинетик энергитэй, дэлхийн татах хүчний нөлөөгөөр дэлхийтэй харьцдаг учраас потенциал энергитэй байдаг. Унаж буй жин нь кинетик болон потенциал энергитэй байдаг.

Биеийн зөвхөн өөрчлөлтийг бус тухайн төлөвт байгаа энергийг хэрхэн тооцоолохыг одоо харцгаая. Энэ зорилгоор бие махбодийн янз бүрийн төлөв байдал эсвэл бие махбодийн тогтолцооноос нэг тодорхой төлөвийг сонгох шаардлагатай бөгөөд бусад бүх зүйлийг харьцуулах болно.

Энэ төлөвийг "тэг төлөв" гэж нэрлэе. Дараа нь аливаа муж дахь биеийн энерги нь хийсэн ажилтай тэнцүү байх болно

энэ төлөвөөс сум төлөвт шилжих үед. (Тэг төлөвт биеийн энерги нь сумтай тэнцэх нь ойлгомжтой.) Таталцлын хүч, уян хатан байдлын хүч хоёрын гүйцэтгэсэн ажил нь биеийн замналаас хамаардаггүй гэдгийг санаарай. Энэ нь зөвхөн түүний эхлэл ба төгсгөлийн байрлалаас хамаарна. Үүний нэгэн адил биеийн хурд өөрчлөгдөхөд хийх ажил нь зөвхөн биеийн эхний болон эцсийн хурдаас хамаарна.

Биеийн ямар төлөвийг тэг гэж сонгох нь хамаагүй. Гэхдээ зарим тохиолдолд тэг төлөвийг сонгох нь өөрөө санал болгодог. Жишээлбэл, уян харимхай гажигтай пүршний потенциал энергийн тухайд гэвэл хэв гажилтгүй пүрш тэг төлөвт байна гэж үзэх нь зүйн хэрэг. Хэв гажиггүй пүршний энерги тэг байна. Тэгвэл гажигтай пүршний боломжит энерги нь энэ булгийн хийсэн ажилтай тэнцэж, гажиггүй байдалд шилжинэ. Хөдөлгөөнт биеийн кинетик энергийг сонирхохдоо түүний хурд нь тэг байх биеийн төлөвийг тэглэх нь зүйн хэрэг юм. Хэрэв бид хөдөлж буй биеийг бүрэн зогсох үед хийх ажлыг тооцоолвол түүний кинетик энергийг олж авна.

Дэлхийгээс тодорхой өндөрт өргөгдсөн биеийн потенциал энергийн тухайд бол өөр хэрэг. Энэ энерги нь мэдээж биеийн өндрөөс хамаарна. Гэхдээ тэг төлөв, өөрөөр хэлбэл түүний өндрийг хэмжих ёстой биеийн байрлалыг сонгох "байгалийн" сонголт байдаггүй. Та өрөөний шалан дээр, далайн түвшинд, уурхайн ёроолд байх үед биеийн төлөв байдлыг 0 гэж сонгож болно. Зөвхөн өөр өөр өндөрт байгаа биеийн энергийг тодорхойлохдоо эдгээрийг тоолох шаардлагатай. ижил түвшний өндрийг тэг гэж үздэг. Тэгвэл өгөгдсөн өндөрт байгаа биеийн потенциал энергийн утга нь биеийг энэ өндрөөс тэг түвшинд хүрэх үед хийх ажилтай тэнцүү байх болно.

Тэг төлөвийн сонголтоос хамааран ижил биеийн энерги өөр өөр утгатай байдаг нь харагдаж байна! Энэ бол асуудал биш. Үнэн хэрэгтээ, бие махбодийн хийсэн ажлыг тооцоолохын тулд бид энергийн өөрчлөлтийг, өөрөөр хэлбэл энергийн хоёр утгын ялгааг мэдэх хэрэгтэй. Мөн энэ ялгаа нь тэг түвшний сонголтоос ямар ч байдлаар хамаарахгүй. Тухайлбал, нэг уулын орой нөгөөгөөсөө хэр өндөр байгааг тодорхойлохын тулд оргил бүрийн өндрийг хаанаас хэмжих нь ялгаагүй. Үүнийг ижил түвшнээс (жишээлбэл, далайн түвшнээс) хэмжих нь чухал юм.

Биеийн кинетик ба потенциал энергийн өөрчлөлт нь эдгээр биед үйлчилж буй хүчний хийсэн ажилтай үнэмлэхүй утгаараа үргэлж тэнцүү байдаг. Гэхдээ энэ хоёр төрлийн эрчим хүчний хооронд чухал ялгаа бий. Бие дээр хүч үйлчлэх үед түүний кинетик энергийн өөрчлөлт нь энэ хүчний хийсэн ажилтай үнэхээр тэнцүү, өөрөөр хэлбэл энэ нь үнэмлэхүй утга болон тэмдгийн хувьд түүнтэй давхцдаг. Энэ нь дээрх теоремоос шууд гардаг

кинетик энерги (§ 76-г үзнэ үү). Биеийн боломжит энергийн өөрчлөлт нь харилцан үйлчлэлийн хүчний хийсэн ажилтай тэнцүү бөгөөд зөвхөн үнэмлэхүй утгаараа, тэмдгийн хувьд түүний эсрэг байна. Үнэхээр ч таталцлын хүч үйлчилдэг бие доошоо хөдлөхөд эерэг ажил хийгдэж, биеийн боломжит энерги буурдаг. Энэ нь гажигтай пүршний хувьд мөн адил хамаарна: сунгасан булаг агших үед уян харимхай хүч эерэг ажил хийж, хаврын боломжит энерги буурдаг. Хэмжигдэхүүн дэх өөрчлөлт нь энэ хэмжигдэхүүний дараагийн болон өмнөх утгын зөрүү гэдгийг санаарай. Тиймээс аливаа хэмжигдэхүүн дэх өөрчлөлт нь нэмэгдэж байгаатай холбоотой бол энэ өөрчлөлт нь эерэг шинж тэмдэгтэй байдаг. Үүний эсрэгээр, хэрэв утга буурч байвал түүний өөрчлөлт сөрөг байна.

Дасгал №54

1. Ямар тохиолдолд биед боломжит энерги байдаг вэ?

2. Бие ямар тохиолдолд кинетик энергитэй байдаг вэ?

3. Чөлөөт унаж буй бие ямар энергитэй вэ?

4. Таталцлын хүчээр үйлчилдэг биеийн потенциал энерги нь доошоо хөдөлж байх үед хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?

5. Уян харимхай хүч юм уу таталцлын хүчээр үйлчилдэг биеийн потенциал энерги нь ямар нэгэн траекторийн дагуу бие эхлэх цэгтээ буцаж ирвэл хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?

6. Пүршний гүйцэтгэсэн ажил нь потенциал энергийн өөрчлөлттэй хэрхэн холбогддог вэ?

7. Хэв гажилтгүй пүршийг сунгахад пүршний потенциал энерги хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Тэд шахаж байна уу?

8. Бөмбөгийг пүршнээс түдгэлзүүлж, чичиргээ хийдэг. Пүршийг дээш доош хөдөлгөхөд потенциал энерги хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?

Биеийн холбоосыг хөдөлгөдөг булчингууд нь механик ажил хийдэг.

Ажилзарим чиглэлд - Энэ нь биеийг туулсан замаар нь хөдөлгөөний чиглэлд үйлчилж буй хүчний (F) үржвэр юм(S): A = F S.

Ажил хийх нь эрч хүч шаарддаг. Үүний үр дүнд ажил хийгдэх тусам систем дэх энерги буурдаг. Ажлыг дуусгахын тулд эрчим хүчний хангамж шаардлагатай тул сүүлийнхийг дараах байдлаар тодорхойлж болно. Эрчим хүч – Энэ бол ажил хийх боломж, энэ нь механик системд байгаа "нөөц"-ийн тодорхой хэмжүүр юм.... Үүнээс гадна энерги нь нэг төрлийн хөдөлгөөнөөс нөгөөд шилжих шилжилтийн хэмжүүр юм.

Биомеханик нь дараахь үндсэн зүйлийг авч үздэг эрчим хүчний төрлүүд:

Хүний биеийн механик системийн элементүүдийн харьцангуй байрлалаас хамааран боломж;

Кинетик орчуулгын хөдөлгөөн;

Кинетик эргэлтийн хөдөлгөөн;

Системийн элементүүдийн болзошгүй хэв гажилт;

Дулааны;

Солилцооны үйл явц.

Биомеханик системийн нийт энерги нь жагсаасан бүх төрлийн энергийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Биеийг дээшлүүлж, хавар шахах замаар эрчим хүчийг дараа нь ашиглах боломж хэлбэрээр хуримтлуулж болно. Боломжит энерги нь нэг биеэс нөгөө бие рүү үйлчилж байгаа нэг юм уу өөр хүчтэй үргэлж холбоотой байдаг. Жишээлбэл, дэлхий унасан объект дээр таталцлын хүчээр, шахсан пүрш - бөмбөг дээр, сунгасан нумын утас - суманд ажилладаг.

Боломжит эрчим хүч – Энэ нь биеийн бусад биетэй харьцах байрлалаас эсвэл нэг биеийн хэсгүүдийн харилцан зохицуулалтаас шалтгаалан бие махбодийг эзэмшдэг энерги юм..

Тиймээс таталцлын хүч ба уян харимхай хүч нь потенциал юм.

Таталцлын потенциал энерги:Еп = m g h

Энд k нь пүршний хөшүүн чанар; x нь түүний хэв гажилт юм.

Өгөгдсөн жишээнүүдээс харахад энерги нь боломжит энерги (биеийг өсгөх, пүршийг шахах) хэлбэрээр хуримтлуулж, дараа нь ашиглах боломжтой болохыг харж болно.

Биомеханикийн хувьд хоёр төрлийн боломжит энергийг авч үзэж, харгалзан үздэг: дэлхийн гадаргуутай биеийн холбоосуудын харилцан зохицуулалтын улмаас (таталцлын боломжит энерги); биомеханик системийн элементүүд (яс, булчин, шөрмөс) эсвэл аливаа гадны объект (спортын хэрэгсэл, тоног төхөөрөмж) -ийн уян хатан хэв гажилттай холбоотой.

Кинетик энергихөдөлж байх үед биед хадгалагдана. Хөдөлгөөнтэй бие нь алдагдсаны улмаас ажил гүйцэтгэдэг. Бие болон хүний ​​биеийн холбоосууд нь хөрвүүлэх болон эргэлтийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг тул нийт кинетик энерги (Ek) нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна. , энд m нь масс, V нь шугаман хурд, J нь системийн инерцийн момент, ω нь өнцгийн хурд юм.

Булчин дахь бодисын солилцооны процессын улмаас энерги нь биомеханик системд ордог. Ажлын үр дүнд үүссэн энергийн өөрчлөлт нь биомеханик системд өндөр үр ашигтай үйл явц биш, өөрөөр хэлбэл бүх энерги нь ашигтай ажилд хувирдаггүй. Эрчим хүчний зарим хэсэг нь эргэлт буцалтгүй алдаж, дулаан болж хувирдаг: зөвхөн 25% нь ажил хийхэд зарцуулагддаг, үлдсэн 75% нь бие махбодид хувирч, тархдаг.

Биомеханик системийн хувьд механик хөдөлгөөний энерги хадгалагдах хуулийг дараах байдлаар хэрэглэнэ.

Эпол = Эк + Эпот + У,

Энд Эпол нь системийн нийт механик энерги; Эк нь системийн кинетик энерги; Эпот нь системийн боломжит энерги юм; U нь системийн дотоод энерги бөгөөд голчлон дулааны энергийг илэрхийлдэг.

Биомеханик системийн механик хөдөлгөөний нийт энерги нь дараахь хоёр энергийн эх үүсвэр дээр суурилдаг: хүний ​​​​бие дэх бодисын солилцооны урвал ба гадаад орчны механик энерги (спортын хэрэгсэл, тоног төхөөрөмж, тулгуур гадаргуугийн хэв гажилтын элементүүд; холбоо барих харилцан үйлчлэлийн үед өрсөлдөгчид) . Энэ энерги нь гадны хүчээр дамждаг.

Биомеханик систем дэх эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн нэг онцлог нь хөдөлгөөний үед эрчим хүчний нэг хэсэг нь шаардлагатай мотор үйлдлийг гүйцэтгэхэд зарцуулагддаг, нөгөө хэсэг нь хуримтлагдсан энергийг эргэлт буцалтгүй зарцуулдаг, гурав дахь нь дараагийн хөдөлгөөний үед хадгалагдаж, ашиглагддаг. Хөдөлгөөний явцад зарцуулсан энерги, энэ үед гүйцэтгэсэн механик ажлыг тооцоолохдоо хүний ​​биеийг анатомийн бүтэцтэй төстэй олон холбоос бүхий биомеханик системийн загвар болгон төлөөлдөг. Бие даасан холбоосын хөдөлгөөн ба биеийн хөдөлгөөнийг бүхэлд нь орчуулах ба эргэлтийн гэсэн хоёр энгийн хөдөлгөөний хэлбэрээр авч үздэг.

Зарим i-р холбоосын (Эпол) нийт механик энергийг потенциал (Эпот) ба кинетик энергийн (Ek) нийлбэрээр тооцоолж болно. Хариуд нь Ek-ийг холбоосын массын төвийн кинетик энергийн нийлбэр (Ec.cm), холбоосын бүх масс төвлөрсөн ба холбоосын эргэлтийн кинетик энергийн нийлбэрээр илэрхийлж болно. массын төв (Ec.cc).

Хэрэв холбоосын хөдөлгөөний кинематик мэдэгдэж байгаа бол холбоосын нийт энергийн энэхүү ерөнхий илэрхийлэл нь дараах хэлбэртэй байна, энд mi нь i-р холбоосын масс; ĝ - чөлөөт уналтыг хурдасгах; сайн байна уу - массын төвийн зарим тэг түвшнээс дээш өндөр (жишээлбэл, тухайн газар дээрх дэлхийн гадаргуугаас дээш); - массын төвийн орчуулгын хөдөлгөөний хурд; Жи - массын төвөөр дамжин өнгөрөх агшин зуурын эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад i-р холбоосын инерцийн момент; ω нь агшин зуурын тэнхлэгийг тойрон эргэх агшин зуурын өнцгийн хурд юм.

Ашиглалтын хугацаанд t1 мөчөөс t2 мөч хүртэлх холбоосын нийт механик энергийг (Аi) өөрчлөх ажил нь эцсийн (Ep (t2)) ба анхны (Ep) энергийн утгын зөрүүтэй тэнцүү байна. (t1)) хөдөлгөөний момент:

Мэдээжийн хэрэг, энэ тохиолдолд ажил нь холбоосын потенциал ба кинетик энергийг өөрчлөхөд зарцуулагддаг.

Хэрэв ажлын хэмжээ Аi> 0, өөрөөр хэлбэл энерги нэмэгдсэн бол холбоос дээр эерэг ажил хийгдсэн гэж хэлдэг. Хэрэв Аi< 0, то есть энергия звена уменьшилась, - отрицательная работа.

Өгөгдсөн холбоосын энергийг өөрчлөх ажлын горимыг булчингууд холбоос дээр эерэг ажил хийдэг бол даван туулах гэж нэрлэдэг; булчингууд холбоос дээр сөрөг ажил хийвэл доогуур.

Гадны ачааллын эсрэг булчин агшиж, биеийн холбоосыг хурдасгах, биеийн бүхэлдээ, биеийн тамирын хэрэгсэл гэх мэтийг хурдасгахад эерэг ажил хийгдэнэ.Гадны хүчний үйлчлэлээр булчингууд суналтыг эсэргүүцэх үед сөрөг ажил хийдэг. Энэ нь ачааллыг буулгах, шатаар буух эсвэл булчингийн хүчнээс хэтэрсэн хүчийг эсэргүүцэх (жишээлбэл, гар барилдааны үед) тохиолддог.

Эерэг болон сөрөг булчингийн ажлын харьцааны талаархи сонирхолтой баримтуудыг анзаарсан: булчингийн сөрөг ажил нь эерэгээс илүү хэмнэлттэй байдаг; сөрөг ажлын урьдчилсан гүйцэтгэл нь дараах эерэг ажлын хэмжээ, үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Хүний биеийн хөдөлгөөний хурд өндөр байх тусам (хөнгөн атлетикийн гүйлт, мөсөн гулгалт, цанаар гулгах гэх мэт) илүү их ажил нь ашигтай үр дүнд биш, харин биеийг сансарт шилжүүлэхэд зарцуулагддаг. GCM-тэй холбоотой холбоосууд. Тиймээс өндөр хурдны горимд гол ажил нь биеийн холбоосыг хурдасгах, удаашруулахад зарцуулагддаг, учир нь хурд нэмэгдэх тусам биеийн холбоосын хурдатгал огцом нэмэгддэг.

Аливаа системийн шинж чанаруудын нэг нь түүний кинетик ба потенциал энерги юм. Хэрэв тайван байдалд байгаа биед ямар нэгэн F хүч үйлчилж, бие нь хөдөлж эхлэх юм бол dA ажил хийгдэнэ. Энэ тохиолдолд кинетик энергийн утга dT өндөр байх тусам илүү их ажил хийгдэнэ. Өөрөөр хэлбэл, та тэгш байдлыг бичиж болно:

Биеийн туулсан зам dR ба боловсруулсан хурд dV-ийг харгалзан бид хоёр дахь хүчийг ашиглана.

Чухал зүйл: хэрэв инерциал тооллын систем авсан бол энэ хуулийг ашиглаж болно. Системийн сонголт нь эрчим хүчний үнэ цэнэд нөлөөлдөг. Олон улсын нэр томьёогоор энергийг joule (joules)-ээр хэмждэг.

V хөдөлгөөний хурд ба m массаар тодорхойлогддог бөөмс эсвэл бие нь дараах байдалтай байна.

T = ((V * V) * м) / 2

Кинетик энерги нь хурд ба массаар тодорхойлогддог бөгөөд үнэндээ хөдөлгөөний функц юм гэж дүгнэж болно.

Кинетик ба боломжит энерги нь биеийн төлөв байдлыг дүрслэх боломжийг олгодог. Хэрэв эхнийх нь аль хэдийн дурьдсанчлан хөдөлгөөнтэй шууд холбоотой бол хоёр дахь нь харилцан үйлчлэгч биетүүдийн системд хамаарна. Энэ нь кинетик бөгөөд ихэвчлэн биетүүдийг холбосон хүч нь хамаарахгүй тохиолдолд жишээ болгон авч үздэг.Энэ тохиолдолд зөвхөн эхний болон эцсийн байрлал чухал байдаг. Хамгийн алдартай жишээ бол таталцлын харилцан үйлчлэл юм. Гэхдээ хэрэв замнал нь бас чухал бол хүч нь сарних (үрэлт) юм.

Энгийнээр хэлбэл, боломжит энерги нь ажил хийх чадвар юм. Үүний дагуу энэ энергийг биеийг нэг цэгээс нөгөөд шилжүүлэхийн тулд хийх шаардлагатай ажлын хэлбэрээр авч үзэж болно. Тэр бол:

Хэрэв боломжит энергийг dP гэж тэмдэглэвэл бид дараахь зүйлийг авна.

Сөрөг утга нь dP-ийн бууралтаас болж ажил хийгдэж байгааг харуулж байна. Мэдэгдэж байгаа функц dP-ийн хувьд зөвхөн F хүчний модулийг төдийгүй түүний чиглэлийн векторыг тодорхойлох боломжтой.

Кинетик энергийн өөрчлөлт нь үргэлж потенциалтай холбоотой байдаг. Хэрэв та системүүдийг санаж байвал үүнийг ойлгоход хялбар болно. Биеийг хөдөлгөх үед T + dP-ийн нийт утга үргэлж өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна. Тиймээс T-ийн өөрчлөлт нь үргэлж dP-ийн өөрчлөлттэй зэрэгцэн явагддаг бөгөөд тэдгээр нь бие бие рүүгээ урсаж, хувирдаг.

Кинетик ба боломжит энерги нь хоорондоо холбоотой байдаг тул тэдгээрийн нийлбэр нь авч үзэж буй системийн нийт энерги юм. Молекулуудын хувьд энэ нь хамгийн багадаа дулааны хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэл байгаа тохиолдолд үргэлж байдаг бөгөөд үргэлж байдаг.

Тооцооллыг хийхдээ лавлагааны систем болон анхны болгон авсан дурын моментийг сонгоно. Ажлыг гүйцэтгэхдээ аливаа бөөмс, биеийн хөдөлгөөний замналаас хамаардаггүй ийм хүчний үйл ажиллагааны бүсэд л боломжит энергийн утгыг нарийн тодорхойлох боломжтой. Физикийн хувьд ийм хүчийг консерватив гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь нийт энергийг хадгалах хуультай үргэлж холбоотой байдаг.

Сонирхолтой зүйл: гадны нөлөөлөл хамгийн бага буюу тэгшитгэсэн нөхцөлд аль ч судлагдсан систем нь боломжит энерги нь тэг болох хандлагатай байдаг. Жишээлбэл, шидсэн бөмбөг нь траекторийн дээд цэгт боломжит энергийн хязгаарт хүрдэг боловч яг тэр мөчид доошоо хөдөлж, хуримтлагдсан энергийг хөдөлгөөн болгон хувиргаж, гүйцэтгэж буй ажилд оруулдаг. Боломжит энергийн хувьд дор хаяж хоёр биений харилцан үйлчлэл үргэлж байдаг гэдгийг дахин тэмдэглэх нь зүйтэй: жишээлбэл, бөмбөгтэй жишээн дээр энэ нь гаригийн таталцлын нөлөөнд автдаг. Хөдөлгөөнт бие бүрт кинетик энергийг тус тусад нь тооцоолж болно.

Грек хэлнээс орчуулсан "эрчим хүч" гэдэг нь "үйлдэл" гэсэн утгатай. Олон төрлийн үйлдлийг гүйцэтгэхийн зэрэгцээ идэвхтэй хөдөлдөг хүнийг бид эрч хүчтэй гэж нэрлэдэг.

Физик дэх энерги

Амьдралд хүний ​​эрч хүчийг голчлон түүний үйл ажиллагааны үр дагавраар үнэлж чаддаг бол физикт энергийг олон янзаар хэмжиж, судалж болно. Таны хөгжилтэй найз эсвэл хөрш нь түүний энергийн үзэгдлийг судлах гэнэт таны санаанд орж ирэхэд нэг үйлдлийг гучаас тавин удаа давтахаас татгалзах магадлалтай.

Гэхдээ физикийн хувьд та бараг ямар ч туршилтыг хэдэн ч удаа давтаж, шаардлагатай судалгаагаа хийж болно. Эрчим хүчний судалгаа ч мөн адил. Эрдэмтэд физикийн салбарт эрчим хүчний олон төрлийг судалж тогтоожээ. Энэ бол цахилгаан, соронзон, атомын энерги гэх мэт. Харин одоо бид механик энергийн тухай ярих болно. Мөн кинетик ба боломжит энергийн талаар илүү тодорхой.

Кинетик ба потенциал энерги

Механикийн хувьд биетүүдийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийг судалдаг. Иймээс механик энергийг биеийн хөдөлгөөний энерги, кинетик энерги, биеүүдийн харилцан үйлчлэлийн энерги буюу потенциал энерги гэсэн хоёр төрлийг ялгах нь заншилтай байдаг.

Физикт эрчим хүч, ажил хоёрыг холбодог ерөнхий дүрэм байдаг. Биеийн энергийг олохын тулд биеийг тэгээс өгөгдсөн төлөв рүү, өөрөөр хэлбэл түүний энерги нь тэгтэй тэнцүү байх үед шилжүүлэхэд шаардлагатай ажлыг олох шаардлагатай.

Боломжит эрчим хүч

Физикийн хувьд боломжит энергийг энерги гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь харилцан үйлчлэгч бие эсвэл нэг биеийн хэсгүүдийн харилцан байрлалаар тодорхойлогддог. Энэ нь хэрэв биеийг газраас дээш өргөсөн бол унаж, зарим ажил хийх чадвартай байдаг.

Мөн энэ ажлын боломжит хэмжээ нь h өндөрт байгаа биеийн боломжит энергитэй тэнцүү байх болно. Боломжит энергийн хувьд томъёог дараах схемийн дагуу тодорхойлно.

A = Fs = Ft * h = mgh, эсвэл Ep = mgh,

Энд Ep нь биеийн боломжит энерги,
м биеийн жин,
h - газраас дээш биеийн өндөр,
g таталцлын хурдатгал.

Түүгээр ч зогсохгүй дэлхийн гадаргуугаас гадна туршилт, хэмжилтийн нөхцлөөс хамааран бидний хувьд тохиромжтой ямар ч байрлалыг биеийн тэг байрлалд авч болно. Энэ нь шалны гадаргуу, ширээ гэх мэт байж болно.

Кинетик энерги

Хүчний нөлөөн дор бие нь хөдөлж байгаа тохиолдолд энэ нь зөвхөн чаддаг төдийгүй зарим ажил хийдэг. Физикийн хувьд кинетик энерги нь хөдөлгөөний улмаас бие махбодийг эзэмшдэг энерги юм. Бие нь хөдөлж, эрчим хүчээ зарцуулж, ажил хийдэг. Кинетик энергийн хувьд томъёог дараах байдлаар тооцоолно.

A = Fs = mas = m * v / t * vt / 2 = (mv ^ 2) / 2, эсвэл Ek = (mv ^ 2) / 2,

Энд Эк нь биеийн кинетик энерги,
м биеийн жин,
v биеийн хурд.

Томъёо нь биеийн жин, хурд их байх тусам түүний кинетик энерги өндөр болохыг харуулж байна.

Бие бүр кинетик эсвэл боломжит энергитэй, эсвэл хоёулаа нэгэн зэрэг, жишээ нь нисдэг онгоцтой байдаг.