Жумуш жана энергия: маселе чыгаруу системасы
Негизги ой: күчтөр жумуш аркылуу энергия өткөрөт. Энергиялык ыкма ылдамдануунун ар бир көз ирмемин эсептебестен кыймыл маселесин чечүүгө мүмкүндүк берет.
Окуу максаттары
- туруктуу күчтүн жумушун жана орточо кубаттуулукту эсептөө;
- кинетикалык, гравитациялык жана серпилгич потенциалдык энергияны колдонуу;
- жумуш–энергия теоремасын колдонуу;
- механикалык энергия качан сакталарын аныктоо;
- сүрүлүүнү жана ПАКты эсепке алуу.
Жумуш жана кубаттуулук
Туруктуу күч жана түз жылыш үчүн $W=Fs\cos\theta$, мында $\theta$ — күч менен жылыштын ортосундагы бурч. Оң жумуш кинетикалык энергияны көбөйтөт, терс жумуш азайтат, тик күч нөл жумуш аткарат. Орточо кубаттуулук — энергиянын берилүү ылдамдыгы: $P=W/t$.
Энергия корлору
Кинетикалык энергия $K=mv^2/2$. Планетанын бетине жакын жерде гравитациялык энергиянын өзгөрүшү $\Delta U_g=mg\Delta h$. Идеал пружина $U_s=kx^2/2$ энергия сактайт. Потенциалдык энергиянын нөл деңгээли ыңгайлуу тандалат; физикага өзгөрүү гана таасир берет.
Жылышка параллель $F\cos\theta$ бөлүгү жумуш аткарат. Тик бөлүк $W$га салым кошпойт.
Эки сакталуу куралы
Жумуш–энергия теоремасы дайыма пайдалуу: $W_{net}=\Delta K$. Эгер жумушту тартылуу жана идеал пружина сыяктуу консервативдүү күчтөр гана аткарса, $K_i+U_i=K_f+U_f$. Сүрүлүү механикалык энергияны ички энергияга айландырат, ошондуктан $K_i+U_i+W_{nc}=K_f+U_f$ деп жазабыз.