机械能守恒和动能守恒的条件是什么?( 二 )


能量守恒定律在任何情况下都可以成立,没有任何条件 。这是因为能量转换的形式多种多样,可以在机械能、内能、化学能、电能、光能、原子能之间进行转换,不限于动能和势能 。在转化过程中,一种形式的能量减少,另一种形式的能量必然增加,能量总量不变 。
机械能守恒的表达式
当只有重力(或弹簧力)做功时,物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,但总机械能不变 。机械能守恒的条件:
(1)如果一个物体只受重力作用,则该物体与地球组成的系统的机械能守恒 。
(2)当物体受到重力以外的力,但只有重力做功,其他力不做功时,物体与地球组成的系统的机械能守恒 。
(3)如果一个物体受到几个力的作用,只有弹簧的弹力做功,其他力不做功,那么这个物体和弹簧组成的系统的机械能是守恒的 。
(4)如果一个物体受到几个力的作用,只有重力和弹簧弹性做功,其他力不做功,那么这个物体、弹簧和地球组成的系统的机械能是守恒的 。势能的表达式为Ep=mgh,弹性势能为EP = 1/2 * kx 2(胡克定律为f = kx,其中k为常数,为物体的刚度系数 。
在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变变量(弹性形变),k的单位是牛/米 。
刚度系数等于弹簧每单位长度伸长(或缩短)时的弹力 。是动能EK = 1/2 * MV 2,那么机械能守恒的表达式就是1/2 * m(v1)2+mg h1+1/2 * k(x1)2 = 1/2 * m(v2)2+mgh 2+ 。
机械能只靠磁力守恒吗?
机械能守恒的条件是,当只有重力或弹性做功时,系统的机械能守恒 。只有重力或弹性做功可以理解为:只有重力(弹性)可以受其他力,其他力不做功 。在磁力单独作用下,如果磁力做功,系统机械能不守恒;如果磁力不做功,机械能就会守恒 。
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