ZASADA

ZACHOWANIA

ENERGII

MECHANICZNEJ

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

1

gdzie
E

c

– całkowita energia mechaniczna,

E

k

– całkowita energia kinetyczna,

E

p

– całkowita energia potencjalna,

czyli .

W układzie izolowanym ciał
całkowita
energia mechaniczna nie
ulega zmianie.

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

E

= 0

E

c

= E

k

+ E

p

= constans

,

2

Analiza zasady zachowania energii mechanicznej
na podstawie spadku swobodnego (opory ruchu pomijamy).

Mamy piłkę, którą umieszczamy na pewnej
wysokości.
Podnosząc piłkę na tę wysokość
wykonujemy pracę
działając siłą równą ciężarowi piłki.
Ciało na tej wysokości posiada
energię potencjalną ciężkości
(grawitacji) wyrażoną wzorem:

E

p

= mgh

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

3

Puszczamy piłkę, która zaczyna spadać. Z każdą
sekundą jej prędkość wzrasta, a co za tym idzie
zwiększa się jej energia
kinetyczna. Z każdą sekundą również zmniejsza
się wysokość, a co za tym idzie zmniejsza się jej
energia potencjalna.

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

4

Tuż przed uderzeniem o ziemię energia potencjalna wynosi zero,
a początkowa energia potencjalna piłki zostaje całkowicie
przekształcona na energię kinetyczną, czyli

Jak można zauważyć
energia potencjalna zmieniła
się w energię kinetyczną.
Dzięki zasadzie zachowania
energii wiemy również,
że w każdym momencie ruchu

E

c

= E

k

+ E

p

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

mv =
mgh

1
2

2

5

Co się stanie w momencie
uderzenia?

Część energii zostanie przekształcona w
dźwięk,
część zostanie zużyta na odkształcenie podłogi
oraz piłki. Największa część energii ulegnie
przekształceniu w ciepło.

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

6

Podsumowa
nie

Zasada zachowania
energii mówi o tym, że
określona ilość energii
jednego rodzaju zostaje
zmieniona w równą ilość
energii drugiego
rodzaju,
czyli energia nigdzie nie
ginie, ani nie znika.

Przemienia się z jednej
postaci w drugą.

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ

7