FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Wykład 2

advertisement
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 12
h
W12  mg  S12  cos   mg 
 cos 
sin 
h
W12  mg 
 cos    mgh
 cos 
Praca w polu grawitacyjnym


Praca siły grawitacji na drodze 34
h
W34  mg  S34  cos   mg 
 cos   mgh
cos 
Praca w polu grawitacyjnym
mg

Praca siły grawitacji na drodze 23
...i na drodze 41
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.
Download