机械能守恒定律意味着动能和势能可以相互转化,而在只有重力或弹性做功的物体系统中,总机械能保持不变。
机械能守恒定律的表达式如果一个物体不受重力和弹性以外的其他外力影响,如果用Ek1和Ek2分别表示物体的初始动能和最终动能,W表示重力做功,则动能定理如下
W=Ek2-Ek1 .
根据引力,对物体所做的功等于物体引力势能的减少,那么就有
W=Ep1-Ep2 .
因此,ep1-ep2=ek2-ek1,
Ep1 ek1=ep2 ek2。
等号左边是物体在初始位置的机械能,等号右边是最终位置的机械能。以上公式是机械能守恒定律的表达式。
在实际应用中,机械能守恒定律的表达式一般写成mgh1 1/2mv12=mgh2 1/2mv22。
另外,机械能守恒定律的表达式也可以写成 ek=- EP,即系统动能的增加等于势能的减少。
机械能守恒定律的阈值。在选定的对象系统中,只有重力起作用,其他力对对象不起作用。
除了重力和弹性之外的其他力对物体做功,但总做功为零。
机械能守恒不能简单理解为机械能总量不变,因为机械能守恒是指能量转化过程中的守恒,它不仅要求一个物体的总机械能不变,还要求动能和势能相互转化。没有动能和势能相互转换的机械能不能视为机械能守恒。
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