Закон збереження механічної енергії

Закон збереження імпульсу

Статика

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Вибрати систему відліку.

2) Знайти всі сили, прикладені до тіла.

3) Написати рівняння, що виражає перша умова рівноваги (Fi = 0), у векторній формі і перейти до скалярного його запису.

4) Вибрати вісь, до якої доцільно визначати момент сил.

5) Визначити плечі сил і написати рівняння, що виражає друга умова рівноваги (Mi = 0).

6) Виходячи з природи сил, виразити сили через величини, від яких вони залежать.

3. Отриману систему рівнянь вирішити відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Вибрати систему відліку.

2) Виділити систему взаємодіючих тіл і з'ясувати, які сили для неї є внутрішніми, а які - зовнішніми.

3) Визначити імпульси всіх тіл системи до і після взаємодії.

4) Якщо в цілому система незамкнена, сума проекцій сил на одну з осей дорівнює нулю, то слід написати закон збереження лише в проекціях на цю вісь.

5) Якщо зовнішні сили зневажливо малі в порівнянні з внутрішніми (як у випадку удару тіл), то слід написати закон збереження сумарного імпульсу (p = 0) в векторної формі і перейти до скалярної.

6) Якщо на тіла системи діють зовнішні сили і ними не можна знехтувати, то слід написати закон зміни імпульсу
(P = F t) у векторній формі і перейти до скалярної.

7) Записати математично всі допоміжні умови.

3. Отриману систему рівнянь вирішити відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Вибрати систему відліку.

2) Виділити два або більше таких станів тіл системи, щоб до числа їхніх параметрів входили як відомі, так і шукані величини.

3) Вибрати нульовий рівень відліку потенційної енергії.

4) Визначити, які сили діють на тіла системи - потенціальні чи непотенціальні.

5) Якщо на тіла системи діють лише потенційні сили, написати закон збереження механічної енергії у вигляді: Е1 = Е2.

6) Розкрити значення енергії в кожному стані і, підставити їх у рівняння закону збереження енергії.

3. Отриману систему рівнянь вирішити відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

Теплота (перший закон термодинаміки Q = UA)

Задача про зміну внутрішньої енергії тіл можна розділити на три групи.

У задачах першої групи розглядають такі явища, де в ізольованій системі при взаємодії тіл змінюється лише їх внутрішня енергія без здійснення роботи над зовнішнім середовищем.

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Визначити ізольовану систему.

2) Встановити у яких тіл внутрішня енергія зменшується, а у яких - зростає.

3) Скласти рівняння теплового балансу (U = 0), при записі якого у вираженні cm (t2 - t1), для зміни внутрішньої енергії, потрібно віднімати з кінцевої температури тіла початкову та підсумувати члени з урахуванням отриманого знака.

3. Отримане рівняння вирішити відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

У задачах другої групи розглядаються явища, пов'язані з перетворенням одного виду енергії в інший при взаємодії двох тіл. Результат такої взаємодії- зміна внутрішньої енергії одного тіла в наслідок зробленої ним або над ним роботи.

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Слід переконатися, що в процесі взаємодії тіл теплота ззовні до них не підводиться, тобто чи дійсно Q = 0.

2) Встановити в якого з двох взаємодіючих тіл змінюється внутрішня енергія і що є причиною цієї зміни - робота, здійснена самим тілом, або робота, зроблена над тілом.

3) Записати рівняння 0 = UA для тіла, у якого змінюється внутрішня енергія, враховуючи знак перед А і ККД розглянутого процесу.

4) Якщо робота здійснюється за рахунок зменшення внутрішньої енергії одного з тіл, то А = U, а якщо внутрішня енергія тіла збільшується за рахунок роботи, досконалої над тілом, то А = U.

5) Знайти вирази для U і A.

6) Підставляючи у вихідне рівняння замість U і A їх вираження, отримаємо остаточне співвідношення для визначення шуканої величини.

3. Отримане рівняння вирішити відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

Задача третьої групи об'єднують в собі дві попередні.

Теплове розширення твердих і рідких тіл

1. Зрозуміти запропоновану задача (побачити фізичну модель).

2. Аналіз (побудувати математичну модель явища):

1) Для кожного теплового стану кожного тіла записати відповідну формулу теплового розширення.

2) Якщо в задачі поряд з розширенням тел розглядаються інші процеси, супутні розширенню, - теплообмін, зміна гідростатичного тиску рідини або виштовхувальної сили, то до рівнянь теплового розширення треба додати формули калориметрії та гідростатики.

3) Синтез (отримати результат).

1. Вирішити отриману систему рівнянь відносно шуканої величини.

4. Розв’язок перевірити і оцінити критично.

Дата добавления: 2015-05-24