Готовимся к ЕГЭ по физике. Изучение темы «Законы сохранения»

Энергия

физическая величина, показывающая работу, которую может совершить рассматриваемое тело

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел или частей одного и того же тела.

Обозначение – ​Wp(Ep)​, единицы измерения – Дж.

Потенциальная энергия тела, поднятого на некоторую высоту над землей, равна произведению массы тела, ускорения свободного падения и высоты, на которой он находится:

Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна половине произведения жесткости на квадрат удлинения:

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения.

Обозначение – ​Wk(Ek)​, единицы измерения – Дж.

Кинетическая энергия равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости:

Закон сохранения энергии

Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Закон сохранения и превращения энергии
Энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой или передается от одного тела к другому

Работа в механике

Работа силы тяжести:

Работа силы упругости:

Работа силы трения

A = FS

или

A = Ek2 – Ek1.

Геометрически работа равна площади фигуры

Работа через изменение кинетической энергии

Если работа внешних сил положительна, то кинетическая энергия увеличивается (, тело разгоняется).

Если работа внешних сил отрицательна, то кинетическая энергия уменьшается (, тело замедляет движение). Пример - торможение под действием силы трения, работа которой отрицательна

Работа через изменение

потенциальной энергии

α = 90° ; cosα=0 A = 0

Мощность

1 л. с. (лошадиная сила) = 735 Вт.

1 л. с. (лошадиная сила) = 735 Вт.

Мощность, физическая величина характеризующая, как быстро совершается работа. Для подсчёта работы необходимо знать мощность и тот промежуток времени, в течение которого выполнялась работа. Также мощность используется для расчёта скорости различных транспортных средств.Величина скорости транспортного средства определяется мощностью двигателя.

КПД

Обозначение – ​η​, единицы измерения – %

Коэффициент полезного действия механизма (КПД) — это физическая величина, равная отношению полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной при этом работе.

Aпол.​ – полезная работа – это та работа, которую нужно сделать;
​Aзат. – затраченная работа – это та работа, что приходитс делать на самом деле.

Импульс тела

Обозначение – ​p​, единицы измерения – (кг·м)/с

Импульс тела – это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость:

Импульс силы

Импульс силы – это количественная мера изменения импульса тела, на которое подействовала эта сила. Замкнутая система – это система, на которую не действуют внешние силы.
Абсолютно упругий удар – столкновение двух тел, в результате которого в обоих взаимодействующих телах не остается никаких деформаций.

совпадают направления векторов:

• силы и ускорения: ​F⃗ ↑↑a⃗ ​;
• импульса тела и скорости: p⃗ ↑↑v⃗ ​
• изменения импульса тела и силы: Δp⃗ ↑↑F⃗ 
• изменения импульса тела и ускорения: Δp⃗ ↑↑a⃗ 

Центральным ударом шаров называют соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров. 

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой:

Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело

Реактивное движение 

– это движение, которое происходит за счет отделения от тела с некоторой скоростью какой-то его части.
Принцип реактивного движения основан на том, что истекающие из реактивного двигателя газы получают импульс. Такой же по модулю импульс приобретает ракета.
Для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой, поэтому реактивное движение позволяет телу двигаться в безвоздушном пространстве

Формула скорости ракеты.