FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Wykład 4 Praca Jednostka pracy – 1J = 1N·1m Praca w polu grawitacyjnym W F s Praca w polu grawitacyjnym = 90 - (180 - ) = - 90 sin = -sin(90 - ) = - cos Praca siły grawitacji na drodze 12 h W12 mg S12 cos mg cos sin h W12 mg cos mgh cos Praca w polu grawitacyjnym Praca siły grawitacji na drodze 34 h W34 mg S34 cos mg cos mgh cos Praca w polu grawitacyjnym mg Praca siły grawitacji na drodze 23 ...i na drodze 41 W23 mg S23 cos 900 0 W 41 0 Siły zachowawcze Praca siły grawitacji po torze zamkniętym jest równa zeru – siła grawitacji jest siłą zachowawczą Praca siły zachowawczej nie zależy od drogi, a tylko od położenia punktu początkowego i końcowego. Jeśli praca siły po drodze zamkniętej nie równa się zeru, to siła ta jest dyssypatywna (rozpraszająca). Energia potencjalna Energia potencjalna ciała w danym punkcie, względem określonego punktu odniesienia, równa jest pracy jaką wykonują siły zachowawcze przy przemieszczeniu ciała z danego punktu do punktu odniesienia. Siła pola grawitacyjnego zależy od szybkości zmian energii potencjalnej w przestrzeni. Energia kinetyczna Praca wykonana przez siłę działającą na ciało równa jest zmianie jego energii kinetycznej. Energia kinetyczna Łatwiejsze wyprowadzenie wzoru na energię kinetyczną: Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym bez prędkości początkowej at 2 ma2t 2 mv 2 W F s ma 2 2 2 Stała siła F nadaje ciału przyspieszenie a Prawo zachowania energii Praca siły zachowawczej przy przesunięciu z punktu A do B: Całkowita energia mechaniczna ciała, na które działają tylko siły zachowawcze, jest stała. Energia całkowita układu odosobnionego jest stała. Prawo zachowania energii KE – energia kinetyczna PE – energia potencjalna m = 50 kg Prawo zachowania pędu II zasada dynamiki: z F 0 dp 0 dt p const Jeżeli na układ nie działają siły zewnętrzne lub działa układ siła zrównoważonych, to pęd układu zachowuje wartość stałą. Sprężyste zderzenie centralne Prawo zachowania pędu: Prawo zachowania energii: : Sprężyste zderzenie centralne prędkość względna przed zderzeniem prędkość względna po zderzeniu Prędkość zbliżania się kul przed zderzeniem równa jest prędkości ich oddalania się po zderzeniu czyli ich prędkości względne przed i po zderzeniu są takie same. Sprężyste zderzenie centralne m1 = m2 Przed zderzeniem Po zderzeniu v v2 ' 1 v v1 ' 2 Sprężyste zderzenie centralne m1 m1 = m2 v2 = 0 m2 v1 Przed zderzeniem m1 Po zderzeniu v 0 ' 1 v v1 ' 2 m2 v ' 2 Sprężyste zderzenie centralne m2 m1 << m2 Przed zderzeniem v2 = 0 m1 m2 m2 m1 0 m2 v v 1 ' 1 v 0 ' 2 Po zderzeniu m1 v1 v ' 1 m2 m1 Sprężyste zderzenie centralne m1 m2 << m1 v2 = 0 m2 v1 Przed zderzeniem m1 m2 m1 m2 0 m1 m1 mm22 Po zderzeniu v v1 ' 1 v 2v1 ' 2 Spowalnianie neutronów? v 2' Zderzenie idealnie niesprężyste m1 Przed zderzeniem Po zderzeniu v1 m2 v12 Wahadło balistyczne Wahadło balistyczne Wahadło balistyczne Stracona energia mechaniczna zamieniła się na ciepło powodując rozgrzanie pocisku i kloca.