機(jī)械能及守恒

1.機(jī)械能

在物理學(xué)中，動(dòng)能與勢(shì)能之和稱為機(jī)械能(mechanical energy)。

機(jī)械能、電能、熱能、光能、化學(xué)能等都是幾種常見(jiàn)的能量。

一個(gè)物體可能既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能，這兩種能的總和,就是它的機(jī)械能。

例如,飛行中的飛機(jī),因?yàn)樗�在運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能,又由于它在空中而具有重力勢(shì)能。飛機(jī)的機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能

2.機(jī)械能守恒

動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。

如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和不變�；蛘哒f(shuō),在只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí),機(jī)械能是守恒的。

滾擺和單擺如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，擺動(dòng)過(guò)程的速度和高度不會(huì)發(fā)生變化。

例如：衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以，衛(wèi)星在自己的軌道運(yùn)行不會(huì)停下來(lái)。

衛(wèi)星從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能;從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

3.如果摩擦力和其它阻力不能忽略，機(jī)械能不守恒。

例如：兒童坐滑梯在滑下過(guò)程中,機(jī)械能不守恒。

這種情況下,他的重力勢(shì)能只有一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，另一部分因摩擦產(chǎn)生了熱轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，到達(dá)底端的動(dòng)能小于重力勢(shì)能。即：重力勢(shì)能=動(dòng)能+內(nèi)能。因此，

在不能忽略摩擦或其它阻力時(shí)，機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量減少。

例如：隕石和宇宙飛船返回艙，進(jìn)入重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，同時(shí)它們跟大氣摩擦生熱，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減少。

流星 返回艙

三、機(jī)械能的利用

流動(dòng)的洪水具有強(qiáng)大的動(dòng)能。人們用提高水位的辦法修筑大壩，增大水的勢(shì)能，利用水下瀉時(shí)轉(zhuǎn)化的動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

洪水 水力發(fā)電站

風(fēng)具有較大的動(dòng)能，人們利用風(fēng)的動(dòng)能推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電。

大風(fēng) 風(fēng)力發(fā)電站

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