மொத்த ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் எவ்வாறு உருவாக்கப்பட்டது? ஆற்றல் சேமிப்பு சட்டம். வெளிப்புற சக்திகள் செயல்படும் போது

உறுமும் நீர்வீழ்ச்சியை கற்பனை செய்து பாருங்கள். சக்திவாய்ந்த நீரோடைகள் அச்சுறுத்தும் சத்தத்தை உருவாக்குகின்றன, துளிகள் சூரியனில் பிரகாசிக்கின்றன, நுரை வெண்மையாக மாறும். அழகாக இருக்கிறது, இல்லையா?

ஒரு வகை இயந்திர ஆற்றலை மற்றொன்றாக மாற்றுதல்

கீழே விரைந்து செல்லும் இந்த உறுப்புக்கு ஆற்றல் இருப்பதாக நினைக்கிறீர்களா? ஆம் என்று யாரும் வாதிட மாட்டார்கள். ஆனால் நீருக்கு என்ன வகையான ஆற்றல் இருக்கும் - இயக்கம் அல்லது சாத்தியம்? இங்கே முதல் அல்லது இரண்டாவது பதில் சரியாக இருக்காது என்று மாறிவிடும். மற்றும் சரியான பதில், விழும் நீர் இரண்டு வகையான ஆற்றல் கொண்டது. அதாவது, ஒரே உடல் இரண்டு வகையான ஆற்றலையும் பெற்றிருக்கும். அவற்றின் கூட்டுத்தொகை உடலின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது: E=E_к+E_п. மேலும், உள்ளே தண்ணீர் இந்த வழக்கில்இது இரண்டு வகையான ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், நீர் நகரும் போது அவற்றின் அளவு மாறுகிறது. எங்கள் நீர் நீர்வீழ்ச்சியின் மேல் புள்ளியில் இருக்கும்போது இன்னும் விழத் தொடங்கவில்லை என்றால், அது சாத்தியமான ஆற்றலின் அதிகபட்ச மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வழக்கில் இயக்க ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும். நீர் கீழே விழத் தொடங்கும் போது, ​​அது இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றலைப் பெறுகிறது. நீங்கள் கீழே நகரும்போது சாத்தியமான ஆற்றல்உயரம் குறையும்போது குறைகிறது, மற்றும் இயக்கவியல், மாறாக, விழும் நீரின் வேகம் அதிகரிக்கும் போது அதிகரிக்கிறது. அதாவது, ஒரு வகை ஆற்றலை மற்றொரு வகையாக மாற்றுவது. இந்த வழக்கில், மொத்த இயந்திர ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது. இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் விதி.

மொத்த இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டம்

முழுமையான பாதுகாப்பு சட்டம் இயந்திர ஆற்றல்படிக்கிறது:உராய்வு மற்றும் எதிர்ப்பு சக்திகளால் பாதிக்கப்படாத உடலின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் அதன் இயக்கத்தின் போது மாறாமல் இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, நெகிழ் உராய்வு இருக்கும்போது, ​​​​அதைக் கடக்க உடல் ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை செலவிட வேண்டிய கட்டாயத்தில் உள்ளது, மேலும் ஆற்றல் இயற்கையாகவே குறையும். எனவே, உண்மையில், ஆற்றலை கடத்தும் போது, ​​​​எப்போதும் இழப்புகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியை ஒரு சூத்திரமாக குறிப்பிடலாம். உடலின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி ஆற்றலை E_1 மற்றும் E_2 எனக் குறிப்பிடினால், ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்: E_1=E_2. ஆரம்ப நேரத்தில் உடலில் வேகம் v_1 மற்றும் உயரம் h_1 இருந்தது:

E_1=(mv_1^2)/2+mgh_1.

வேகம் v_2 உயரத்தில் h_2 ஆற்றலுடன் நேரத்தின் இறுதி தருணத்தில்

E_2=(mv_2^2)/2+mgh_2.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தின்படி:

(mv_1^2)/2+mgh_1=(mv_2^2)/2+mgh_2.

வேகம் மற்றும் ஆற்றலின் ஆரம்ப மதிப்புகள் நமக்குத் தெரிந்தால், இறுதி வேகத்தை h உயரத்தில் கணக்கிடலாம் அல்லது அதற்கு மாறாக, உடல் கொடுக்கப்பட்ட வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும் உயரத்தைக் கண்டறியலாம். இந்த வழக்கில், உடல் எடை ஒரு பொருட்டல்ல, ஏனெனில் அது சமன்பாட்டிலிருந்து குறைக்கப்படும்.

ஆற்றலை ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொன்றுக்கு மாற்றவும் முடியும். எனவே, உதாரணமாக, ஒரு வில்லில் இருந்து ஒரு அம்புக்குறியை வெளியிடும் போது, ​​வில்லின் சாத்தியமான ஆற்றல் பறக்கும் அம்புக்குறியின் இயக்க ஆற்றலாக மாறும்.

உடலின் ஆற்றல் ஒருபோதும் மறைந்துவிடாது அல்லது மீண்டும் தோன்றாது, அது ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு வகைக்கு மட்டுமே மாற்றப்படும் என்று ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி கூறுகிறது. இந்த சட்டம் உலகளாவியது. இது இயற்பியலின் பல்வேறு கிளைகளில் அதன் சொந்த சூத்திரத்தைக் கொண்டுள்ளது. கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தைக் கருதுகிறது.

கன்சர்வேடிவ் சக்திகள் செயல்படும் இயற்பியல் உடல்களின் மூடிய அமைப்பின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் ஒரு நிலையான மதிப்பு. நியூட்டனின் ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி இப்படித்தான் உருவாக்கப்பட்டது.

ஒரு மூடிய அல்லது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட உடல் அமைப்பு வெளிப்புற சக்திகளால் பாதிக்கப்படாத ஒன்றாக கருதப்படுகிறது. சுற்றியுள்ள இடத்துடன் ஆற்றல் பரிமாற்றம் இல்லை, மேலும் அது வைத்திருக்கும் சொந்த ஆற்றல் மாறாமல் உள்ளது, அதாவது அது பாதுகாக்கப்படுகிறது. அத்தகைய அமைப்பில், உள் சக்திகள் மட்டுமே செயல்படுகின்றன, மேலும் உடல்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன. சாத்தியமான ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவது மட்டுமே அதில் நிகழ முடியும்.

மூடிய அமைப்பின் எளிய உதாரணம் துப்பாக்கி சுடும் துப்பாக்கி மற்றும் புல்லட் ஆகும்.

இயந்திர சக்திகளின் வகைகள்

ஒரு இயந்திர அமைப்புக்குள் செயல்படும் சக்திகள் பொதுவாக பழமைவாத மற்றும் பழமைவாதமாக பிரிக்கப்படுகின்றன.

பழமைவாதிசக்திகள் கருதப்படுகின்றன, அவற்றின் வேலை அவை பயன்படுத்தப்படும் உடலின் பாதையைப் பொறுத்தது அல்ல, ஆனால் இந்த உடலின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி நிலையால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பழமைவாத சக்திகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன சாத்தியமான. ஒரு மூடிய வளையத்தில் அத்தகைய சக்திகளால் செய்யப்படும் வேலை பூஜ்ஜியமாகும். பழமைவாத சக்திகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் - ஈர்ப்பு, மீள் விசை.

மற்ற அனைத்து சக்திகளும் அழைக்கப்படுகின்றன பழமைவாதமற்ற. இதில் அடங்கும் உராய்வு விசை மற்றும் எதிர்ப்பு சக்தி. அவர்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறார்கள் சிதறடிக்கும்படைகள். இந்த சக்திகள், ஒரு மூடிய இயந்திர அமைப்பில் ஏதேனும் இயக்கங்களின் போது, ​​எதிர்மறையான வேலையைச் செய்கின்றன, மேலும் அவற்றின் செயல்பாட்டின் கீழ், அமைப்பின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் குறைகிறது (சிதைக்கிறது). இது மற்ற, இயந்திரமற்ற ஆற்றல் வடிவங்களாக மாறும், எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பமாக. எனவே, ஒரு மூடிய இயந்திர அமைப்பில் ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் அதில் பழமைவாத சக்திகள் இல்லை என்றால் மட்டுமே நிறைவேற்ற முடியும்.

ஒரு இயந்திர அமைப்பின் மொத்த ஆற்றல் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அவற்றின் கூட்டுத்தொகையாகும். இந்த வகையான ஆற்றல்கள் ஒன்றுக்கொன்று உருமாறும்.

சாத்தியமான ஆற்றல்

சாத்தியமான ஆற்றல் உடல் உடல்கள் அல்லது அவற்றின் பாகங்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளும் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது அவர்களின் உறவினர் நிலைப்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், மற்றும் பழமைவாத சக்திகளின் செயல்பாட்டுத் துறையில் குறிப்பு புள்ளியிலிருந்து மற்றொரு புள்ளிக்கு உடலை நகர்த்துவதற்கு செய்ய வேண்டிய வேலைக்கு சமம்.

சில உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்ட எந்த அசைவற்ற உடல் உடலும் ஆற்றல் வாய்ந்தது, ஏனெனில் அது புவியீர்ப்பு விசையால் செயல்படுகிறது, இது ஒரு பழமைவாத சக்தியாகும். அத்தகைய ஆற்றலை ஒரு நீர்வீழ்ச்சியின் விளிம்பில் உள்ள நீர் மற்றும் ஒரு மலை உச்சியில் ஒரு சவாரி உள்ளது.

இந்த ஆற்றல் எங்கிருந்து வந்தது? உடல் உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டபோது, ​​​​வேலை செய்யப்பட்டது மற்றும் ஆற்றல் செலவிடப்பட்டது. இந்த ஆற்றல்தான் உயர்த்தப்பட்ட உடலில் சேமிக்கப்படுகிறது. இப்போது இந்த ஆற்றல் வேலை செய்ய தயாராக உள்ளது.

உடலின் சாத்தியமான ஆற்றலின் அளவு சில ஆரம்ப நிலைகளுடன் தொடர்புடைய உடல் அமைந்துள்ள உயரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. நாம் தேர்ந்தெடுக்கும் எந்தப் புள்ளியையும் குறிப்புப் புள்ளியாக எடுத்துக் கொள்ளலாம்.

பூமியுடன் தொடர்புடைய உடலின் நிலையை நாம் கருத்தில் கொண்டால், பூமியின் மேற்பரப்பில் உடலின் ஆற்றல் ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும். மற்றும் மேல் ம இது சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

E p = m ɡ ம ,

எங்கே மீ - உடல் நிறை

ɡ - ஈர்ப்பு முடுக்கம்

ம - பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது உடலின் வெகுஜன மையத்தின் உயரம்

ɡ = 9.8 மீ/வி 2

ஒரு உடல் உயரத்தில் இருந்து விழும் போது h 1 உயரம் வரை h 2 புவியீர்ப்பு வேலை செய்கிறது. இந்த வேலை சாத்தியமான ஆற்றலின் மாற்றத்திற்கு சமம் மற்றும் உள்ளது எதிர்மறை பொருள், ஒரு உடல் விழும் போது சாத்தியமான ஆற்றல் அளவு குறைகிறது என்பதால்.

A = - ( E p2 - E p1) = - ∆ இ ப ,

எங்கே E p1 - உயரத்தில் உடலின் சாத்தியமான ஆற்றல் h 1 ,

E p2 - உயரத்தில் உடலின் சாத்தியமான ஆற்றல் h 2 .

உடல் ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்திற்கு உயர்த்தப்பட்டால், ஈர்ப்பு விசைகளுக்கு எதிராக வேலை செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், இது நேர்மறையான மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. மேலும் உடலின் ஆற்றலின் அளவு அதிகரிக்கிறது.

ஒரு மீள் சிதைந்த உடல் (அழுத்தப்பட்ட அல்லது நீட்டப்பட்ட வசந்தம்) கூட ஆற்றல் திறன் கொண்டது. அதன் மதிப்பு வசந்தத்தின் விறைப்பு மற்றும் அது சுருக்கப்பட்ட அல்லது நீட்டிக்கப்பட்ட நீளத்தைப் பொறுத்தது, மேலும் இது சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

E p = k·(∆x) 2/2 ,

எங்கே கே - விறைப்பு குணகம்,

∆x - உடலின் நீளம் அல்லது சுருக்கம்.

ஒரு நீரூற்றின் சாத்தியமான ஆற்றல் வேலை செய்ய முடியும்.

இயக்க ஆற்றல்

கிரேக்க மொழியிலிருந்து மொழிபெயர்க்கப்பட்ட "கினிமா" என்றால் "இயக்கம்" என்று பொருள். ஒரு உடல் அதன் இயக்கத்தின் விளைவாக பெறும் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது இயக்கவியல். அதன் மதிப்பு இயக்கத்தின் வேகத்தைப் பொறுத்தது.

வயல் முழுவதும் உருளும் கால் பந்து, மலையிலிருந்து கீழே விழுந்து, தொடர்ந்து நகர்ந்து கொண்டிருக்கும் ஒரு சவாரி, வில்லில் இருந்து எய்த அம்பு - அவர்கள் அனைவரும் இயக்க ஆற்றல்.

ஒரு உடல் ஓய்வில் இருந்தால், அதன் இயக்க ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும். ஒரு சக்தி அல்லது பல சக்திகள் ஒரு உடலில் செயல்பட்டவுடன், அது நகரத் தொடங்கும். மேலும் உடல் அசைவதால், அதன் மீது செயல்படும் சக்தி வேலை செய்கிறது. சக்தியின் வேலை, அதன் செல்வாக்கின் கீழ் ஓய்வு நிலையில் இருந்து ஒரு உடல் இயக்கத்திற்குச் சென்று அதன் வேகத்தை பூஜ்ஜியத்திலிருந்து மாற்றுகிறது ν , அழைக்கப்பட்டது இயக்க ஆற்றல் உடல் நிறை மீ .

ஆரம்ப தருணத்தில் உடல் ஏற்கனவே இயக்கத்தில் இருந்தால், அதன் வேகம் முக்கியமானது ν 1 , மற்றும் இறுதி நேரத்தில் அது சமமாக இருந்தது ν 2 , பின்னர் உடலில் செயல்படும் சக்தி அல்லது சக்திகளால் செய்யப்படும் வேலை உடலின் இயக்க ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கு சமமாக இருக்கும்.

∆ E k = E k 2 - எக் 1

சக்தியின் திசையானது இயக்கத்தின் திசையுடன் இணைந்தால், நேர்மறையான வேலை செய்யப்படுகிறது மற்றும் உடலின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. இயக்கத்தின் திசைக்கு எதிர் திசையில் சக்தி செலுத்தப்பட்டால், எதிர்மறையான வேலை செய்யப்படுகிறது, மேலும் உடல் இயக்க ஆற்றலை அளிக்கிறது.

இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்

ஈகே 1 + E p1= ஈ கே 2 + E p2

சில உயரத்தில் அமைந்துள்ள எந்தவொரு உடல் உடலும் சாத்தியமான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் அது விழும்போது, ​​​​அது இந்த ஆற்றலை இழக்கத் தொடங்குகிறது. அவள் எங்கே போகிறாள்? அது எங்கும் மறைந்துவிடாது, ஆனால் அதே உடலின் இயக்க ஆற்றலாக மாறும்.

யூகிக்கிறேன் , சுமை ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் நிலையானது. இந்த கட்டத்தில் அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் அதன் அதிகபட்ச மதிப்புக்கு சமம்.நாம் அதை விட்டுவிட்டால், அது ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் விழ ஆரம்பிக்கும். இதன் விளைவாக, அது இயக்க ஆற்றலைப் பெறத் தொடங்கும். ஆனால் அதே நேரத்தில் அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் குறைய ஆரம்பிக்கும். தாக்கத்தின் கட்டத்தில், உடலின் இயக்க ஆற்றல் அதிகபட்சமாக அடையும், மேலும் சாத்தியமான ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகக் குறையும்.

உயரத்தில் இருந்து வீசப்படும் பந்தின் ஆற்றல் திறன் குறைகிறது, ஆனால் அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. ஒரு மலை உச்சியில் ஓய்வெடுக்கும் சவாரிக்கு ஆற்றல் உள்ளது. இந்த நேரத்தில் அவற்றின் இயக்க ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும். ஆனால் அவை கீழே உருள ஆரம்பிக்கும் போது, ​​இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கும், மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் அதே அளவு குறையும். மேலும் அவற்றின் மதிப்புகளின் கூட்டுத்தொகை மாறாமல் இருக்கும். ஒரு ஆப்பிள் மரத்தில் தொங்கும் போது அது விழும்போது அதன் ஆற்றல் ஆற்றல் அதன் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தை தெளிவாக உறுதிப்படுத்துகின்றன, அது கூறுகிறது ஒரு இயந்திர அமைப்பின் மொத்த ஆற்றல் ஒரு நிலையான மதிப்பு . அமைப்பின் மொத்த ஆற்றல் மாறாது, ஆனால் சாத்தியமான ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாறுகிறது மற்றும் நேர்மாறாகவும்.

சாத்தியமான ஆற்றல் எந்த அளவு குறைகிறதோ, அதே அளவு இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. அவற்றின் தொகை மாறாது.

ஒரு மூடிய உடல் அமைப்புக்கு பின்வரும் சமத்துவம் உண்மையாக இருக்கும்:
E k1 + E p1 = E k2 + E p2,
எங்கே E k1, E p1 - எந்தவொரு தொடர்புக்கும் முன் அமைப்பின் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல்கள், E k2, E p2 - அதற்குப் பிறகு தொடர்புடைய ஆற்றல்கள்.

இயக்க ஆற்றலை சாத்தியமான ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறை மற்றும் அதற்கு நேர்மாறாக ஊசலாடும் ஊசல்களைப் பார்ப்பதன் மூலம் காணலாம்.

படத்தின் மீது கிளிக் செய்யவும்

தீவிர வலது நிலையில் இருப்பதால், ஊசல் உறைந்து போவது போல் தெரிகிறது. இந்த நேரத்தில் குறிப்பு புள்ளிக்கு மேலே அதன் உயரம் அதிகபட்சமாக உள்ளது. எனவே, சாத்தியமான ஆற்றலும் அதிகபட்சம். மேலும் இயக்க மதிப்பு பூஜ்ஜியமாகும், ஏனெனில் அது நகரவில்லை. ஆனால் அடுத்த கணம் ஊசல் கீழ்நோக்கி நகரத் தொடங்குகிறது. அதன் வேகம் அதிகரிக்கிறது, எனவே, அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. ஆனால் உயரம் குறைவதால் ஆற்றல் குறைகிறது. மிகக் குறைந்த புள்ளியில் அது பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக மாறும், மேலும் இயக்க ஆற்றல் அதன் அதிகபட்ச மதிப்பை எட்டும். ஊசல் இந்தப் புள்ளியைக் கடந்து இடதுபுறமாக உயரத் தொடங்கும். அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் அதிகரிக்கத் தொடங்கும், மேலும் அதன் இயக்க ஆற்றல் குறையும். முதலியன

ஆற்றல் மாற்றங்களை நிரூபிக்க, ஐசக் நியூட்டன் ஒரு இயந்திர அமைப்பைக் கொண்டு வந்தார் நியூட்டனின் தொட்டில் அல்லது நியூட்டனின் பந்துகள் .

படத்தின் மீது கிளிக் செய்யவும்

நீங்கள் பக்கத்திற்குத் திருப்பி, முதல் பந்தை விடுவித்தால், அதன் ஆற்றலும் வேகமும் மூன்று இடைநிலை பந்துகள் மூலம் கடைசியாக மாற்றப்படும், அவை அசைவில்லாமல் இருக்கும். மேலும் கடைசி பந்து அதே வேகத்தில் திசைதிருப்பப்பட்டு முதல் பந்துக்கு சமமான உயரத்திற்கு உயரும். பின்னர் கடைசி பந்து அதன் ஆற்றலையும் வேகத்தையும் இடைநிலை பந்துகள் மூலம் முதல் பந்துகளுக்கு மாற்றும்.

பக்கத்திற்கு நகர்த்தப்பட்ட பந்து அதிகபட்ச ஆற்றல் கொண்டது. இந்த நேரத்தில் அதன் இயக்க ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும். நகரத் தொடங்கியதும், அது சாத்தியமான ஆற்றலை இழந்து இயக்க ஆற்றலைப் பெறுகிறது, இது இரண்டாவது பந்துடன் மோதும் தருணத்தில் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது, மேலும் சாத்தியமான ஆற்றல் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாகிறது. அடுத்து, இயக்க ஆற்றல் இரண்டாவது, பின்னர் மூன்றாவது, நான்காவது மற்றும் ஐந்தாவது பந்துகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது. பிந்தையது, இயக்க ஆற்றலைப் பெற்று, நகரத் தொடங்குகிறது மற்றும் அதன் இயக்கத்தின் தொடக்கத்தில் முதல் பந்து இருந்த அதே உயரத்திற்கு உயர்கிறது. இந்த நேரத்தில் அதன் இயக்க ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகும், மேலும் அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் அதன் அதிகபட்ச மதிப்புக்கு சமம். பின்னர் அது விழத் தொடங்குகிறது மற்றும் தலைகீழ் வரிசையில் அதே வழியில் ஆற்றலை பந்துகளுக்கு மாற்றுகிறது.

இது நீண்ட காலமாக தொடர்கிறது மற்றும் பழமைவாத சக்திகள் இல்லை என்றால் காலவரையின்றி தொடரலாம். ஆனால் உண்மையில், சிதறடிக்கும் சக்திகள் அமைப்பில் செயல்படுகின்றன, இதன் செல்வாக்கின் கீழ் பந்துகள் தங்கள் ஆற்றலை இழக்கின்றன. அவற்றின் வேகம் மற்றும் வீச்சு படிப்படியாக குறைகிறது. மேலும் இறுதியில் அவை நிறுத்தப்படுகின்றன. பழமைவாத சக்திகள் இல்லாத நிலையில் மட்டுமே ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் திருப்தி அடைகிறது என்பதை இது உறுதிப்படுத்துகிறது.

இயந்திரவியல், அணுக்கரு, மின்காந்தம் போன்றவை. இருப்பினும், இப்போது நாம் அதன் வடிவங்களில் ஒன்றை மட்டுமே கருத்தில் கொள்வோம் - மெக்கானிக்கல். மேலும், இயற்பியலின் வளர்ச்சியின் வரலாற்றின் பார்வையில், அது சக்திகள் மற்றும் வேலை பற்றிய ஆய்வுடன் தொடங்கியது. அறிவியலின் வளர்ச்சியின் ஒரு கட்டத்தில், ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

இயந்திர நிகழ்வுகளை கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​​​இயக்கவியல் பற்றிய கருத்துக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அது ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு வகைக்கு மாறாமல் ஆற்றல் மறைந்துவிடாது. அதில் கூறப்பட்டவை என்று கருதலாம் பொதுவான பார்வைபாதுகாப்பு சட்டத்தை உருவாக்குகிறது

முதலில், ஆற்றல் மற்றும் உடல்களின் கூட்டுத்தொகை இயந்திர ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். மேலும், பாதுகாப்புச் சட்டம் வெளிப்புற செல்வாக்கு மற்றும் கூடுதல் இழப்புகள் இல்லாத நிலையில் செல்லுபடியாகும் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம், எடுத்துக்காட்டாக, எதிர்ப்பு சக்திகளைக் கடப்பதன் மூலம். இந்த தேவைகளில் ஏதேனும் மீறப்பட்டால், ஆற்றல் மாறும் போது, ​​ஆற்றல் இழப்புகள் ஏற்படும்.

குறிப்பிடப்பட்ட எல்லை நிலைமைகளை உறுதிப்படுத்தும் எளிய பரிசோதனையை யாராலும் சுயாதீனமாக மேற்கொள்ள முடியும். பந்தை உயரத்திற்கு உயர்த்தி விடுங்கள். தரையில் அடித்தவுடன், அது குதித்து, மீண்டும் தரையில் விழுந்து, மீண்டும் குதிக்கும். ஆனால் ஒவ்வொரு முறையும் பந்து தரையில் அசையாமல் உறையும் வரை அதன் எழுச்சியின் உயரம் குறைவாகவும் குறைவாகவும் இருக்கும்.

இந்த அனுபவத்தில் நாம் என்ன பார்க்கிறோம்? பந்து நிலையான மற்றும் உயரத்தில் இருக்கும்போது, ​​அது சாத்தியமான ஆற்றலை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. வீழ்ச்சி தொடங்கும் போது, ​​அது வேகத்தை பெறுகிறது, அதாவது இயக்க ஆற்றல் தோன்றுகிறது. ஆனால் அது விழும்போது, ​​இயக்கம் தொடங்கிய உயரம் சிறியதாகிறது, அதன்படி, அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் சிறியதாகிறது, அதாவது. அது இயக்கமாக மாறுகிறது. நீங்கள் கணக்கீடுகளைச் செய்தால், ஆற்றல் மதிப்புகள் சமமாக இருக்கும் என்று மாறிவிடும், அதாவது ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் அத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ் திருப்தி அடைகிறது.

இருப்பினும், அத்தகைய எடுத்துக்காட்டில் முன்னர் நிறுவப்பட்ட இரண்டு நிபந்தனைகளின் மீறல்கள் உள்ளன. பந்து காற்றால் சூழப்பட்டு நகர்கிறது மற்றும் சிறியதாக இருந்தாலும் அதிலிருந்து எதிர்ப்பை அனுபவிக்கிறது. மேலும் எதிர்ப்பைக் கடக்க ஆற்றல் செலவிடப்படுகிறது. கூடுதலாக, பந்து தரையில் மோதுகிறது மற்றும் துள்ளுகிறது, அதாவது. இது ஒரு வெளிப்புற செல்வாக்கை அனுபவிக்கிறது, மேலும் இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் செல்லுபடியாகும் வகையில் தேவையான எல்லை நிபந்தனைகளின் இரண்டாவது மீறலாகும்.

இறுதியில் பந்து துள்ளல் நின்று விடும். கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து ஆரம்ப ஆற்றலும் காற்று எதிர்ப்பு மற்றும் வெளிப்புற தாக்கங்களை கடக்க செலவிடப்படும். இருப்பினும், ஆற்றல் மாற்றத்துடன் கூடுதலாக, உராய்வு சக்திகளை கடக்க வேலை முடிக்கப்படும். இது உடலின் வெப்பத்தையே ஏற்படுத்தும். பெரும்பாலும் வெப்பத்தின் அளவு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை மற்றும் துல்லியமான கருவிகள் மூலம் அளவிடுவதன் மூலம் மட்டுமே தீர்மானிக்க முடியும், ஆனால் அத்தகைய வெப்பநிலை மாற்றம் உள்ளது.

மெக்கானிக்கல் தவிர, மற்ற வகையான ஆற்றல்களும் உள்ளன - ஒளி, மின்காந்த, இரசாயன. இருப்பினும், அனைத்து வகையான ஆற்றலுக்கும் ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு வகைக்கு மாறுவது சாத்தியம் என்பதும், அத்தகைய மாற்றங்களின் போது அனைத்து வகைகளின் மொத்த ஆற்றலும் மாறாமல் இருப்பதும் உண்மை. இது ஆற்றல் சேமிப்பின் உலகளாவிய தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது.

ஆற்றலின் மாற்றம் அதன் பயனற்ற இழப்பையும் குறிக்கும் என்பதை இங்கே நாம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். இயந்திர நிகழ்வுகளில், சுற்றுச்சூழலின் வெப்பம் அல்லது பரஸ்பர மேற்பரப்புகளால் இது நிரூபிக்கப்படும்.

எனவே, எளிமையான இயந்திர நிகழ்வு ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தையும் அதன் செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும் எல்லை நிலைமைகளையும் தீர்மானிக்க அனுமதித்தது. இது ஏற்கனவே உள்ள வகையிலிருந்து வேறு எந்த வகையிலும் மேற்கொள்ளப்படுகிறது என்று நிறுவப்பட்டது, மேலும் குறிப்பிடப்பட்ட சட்டத்தின் உலகளாவிய தன்மை வெளிப்படுத்தப்பட்டது.

அமைப்பின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் () என்பது இயந்திர ஆற்றல் மற்றும் தொடர்புகளின் ஆற்றலாகும்:

உடலின் இயக்க ஆற்றல் எங்கே; - உடலின் சாத்தியமான ஆற்றல்.

அனுபவ தரவுகளின் பொதுமைப்படுத்தலின் விளைவாக ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம் உருவாக்கப்பட்டது. அத்தகைய சட்டத்தின் யோசனை எம்.வி. லோமோனோசோவ், பொருள் மற்றும் இயக்கத்தின் பாதுகாப்பு சட்டத்தை அறிமுகப்படுத்தினார். ஜேர்மன் மருத்துவர் ஜே. மேயர் மற்றும் இயற்கை விஞ்ஞானி ஆகியோரால் அளவுகோலாக சட்டம் உருவாக்கப்பட்டது. ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ்.

இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டத்தை உருவாக்குதல்

உடல் அமைப்பில் பழமைவாத சக்திகள் மட்டுமே செயல்பட்டால், மொத்த இயந்திர ஆற்றல் காலப்போக்கில் மாறாமல் இருக்கும். (கன்சர்வேடிவ் (சாத்தியம்) என்பது அதன் வேலை சார்ந்து இல்லாத சக்திகள்: பாதையின் வகை, இந்த சக்திகள் பயன்படுத்தப்படும் புள்ளி, இந்த உடலின் இயக்கத்தை விவரிக்கும் சட்டம், மற்றும் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி புள்ளிகளால் பிரத்தியேகமாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது. உடலின் பாதை (பொருள் புள்ளி)).

பிரத்தியேகமாக பழமைவாத சக்திகள் செயல்படும் இயந்திர அமைப்புகள் பழமைவாத அமைப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் மற்றொரு உருவாக்கம் பின்வருமாறு கருதப்படுகிறது:

பழமைவாத அமைப்புகளுக்கு, அமைப்பின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் நிலையானது.

இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் கணித உருவாக்கம்:

இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தின் பொருள்

இந்த சட்டம் நேரத்தின் ஒருமைப்பாட்டின் சொத்துடன் தொடர்புடையது. நேரக் குறிப்பின் தொடக்கத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் இயற்பியல் விதிகளின் மாறுபாடு எதைக் குறிக்கிறது?

சிதறல் அமைப்புகளில், இயந்திர ஆற்றல் குறைகிறது, ஏனெனில் இயந்திர ஆற்றல் இயந்திரமற்ற வகைகளாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை ஆற்றல் சிதறல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பழமைவாத அமைப்புகளில், மொத்த இயந்திர ஆற்றல் நிலையானது. இயக்க ஆற்றலில் இருந்து சாத்தியமான ஆற்றல் மற்றும் நேர்மாறாக மாறுதல்கள் உள்ளன. இதன் விளைவாக, இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டம் ஆற்றல் பாதுகாப்பை அளவுரீதியாக பிரதிபலிக்கிறது, ஆனால் பரஸ்பர மாற்றத்தின் தரமான பக்கத்தையும் குறிக்கிறது. வெவ்வேறு வடிவங்கள்ஒருவருக்கொருவர் இயக்கங்கள்.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் விதி இயற்கையின் அடிப்படை விதி. இது மேக்ரோ மற்றும் மைக்ரோ உலகில் நிகழ்த்தப்படுகிறது.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

எடுத்துக்காட்டு 1

எடுத்துக்காட்டு 2

இந்த வீடியோ பாடம் "இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்" என்ற தலைப்பில் சுய அறிமுகத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. முதலில், மொத்த ஆற்றல் மற்றும் ஒரு மூடிய அமைப்பை வரையறுப்போம். இயந்திர ஆற்றலின் பாதுகாப்புச் சட்டத்தை உருவாக்கி, இயற்பியலின் எந்தப் பகுதிகளில் அதைப் பயன்படுத்தலாம் என்பதைக் கருத்தில் கொள்வோம். நாங்கள் வேலையை வரையறுப்போம் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய சூத்திரங்களைப் பார்த்து அதை எவ்வாறு வரையறுப்பது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம்.

பாடத்தின் தலைப்பு இயற்கையின் அடிப்படை விதிகளில் ஒன்றாகும் - இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்.

நாம் முன்பு ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் பற்றி பேசினோம், மேலும் ஒரு உடல் ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் இரண்டையும் ஒன்றாகக் கொண்டிருக்க முடியும். இயந்திர ஆற்றலின் பாதுகாப்பு விதியைப் பற்றி பேசுவதற்கு முன், மொத்த ஆற்றல் என்ன என்பதை நினைவில் கொள்வோம். மொத்த இயந்திர ஆற்றல்உடலின் ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை ஆகும்.

மூடிய அமைப்பு என்று அழைக்கப்படுவதையும் நினைவில் கொள்ளுங்கள். மூடிய அமைப்பு- இது ஒரு அமைப்பு, இதில் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான உடல்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன மற்றும் இந்த அமைப்பில் வெளியில் இருந்து வேறு எந்த உடல்களும் செயல்படாது.

மொத்த ஆற்றல் மற்றும் ஒரு மூடிய அமைப்பின் கருத்தை நாம் வரையறுக்கும்போது, ​​இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தைப் பற்றி பேசலாம். அதனால், ஈர்ப்பு விசைகள் அல்லது மீள் சக்திகள் (பழமைவாத சக்திகள்) மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களின் மூடிய அமைப்பில் உள்ள மொத்த இயந்திர ஆற்றல் இந்த உடல்களின் எந்த இயக்கத்திலும் மாறாமல் இருக்கும்.

உந்தத்தின் பாதுகாப்பு விதியை (LCM) ஏற்கனவே படித்துள்ளோம்:

ஆற்றல் மற்றும் வேகத்தைப் பாதுகாக்கும் சட்டங்களின் உதவியுடன் மட்டுமே ஒதுக்கப்பட்ட சிக்கல்களை தீர்க்க முடியும் என்பது பெரும்பாலும் நிகழ்கிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்திலிருந்து ஒரு உடலின் இலவச வீழ்ச்சியின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி ஆற்றல் பாதுகாப்பைக் கருத்தில் கொள்வது வசதியானது. ஒரு உடல் தரையுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் ஓய்வில் இருந்தால், இந்த உடலுக்கு ஆற்றல் திறன் உள்ளது. உடல் நகரத் தொடங்கியவுடன், உடலின் உயரம் குறைகிறது, மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் குறைகிறது. அதே நேரத்தில், வேகம் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது, இயக்க ஆற்றல் தோன்றும். உடல் தரையை நெருங்கும் போது, ​​உடலின் உயரம் 0, சாத்தியமான ஆற்றல் கூட 0, மற்றும் அதிகபட்சமாக உடலின் இயக்க ஆற்றல் இருக்கும். சாத்தியமான ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவது இங்குதான் தெரியும் (படம் 1). உடல் செங்குத்தாக மேல்நோக்கி எறியப்படும்போது, ​​கீழிருந்து மேல்நோக்கி, தலைகீழாக உடலின் இயக்கத்தைப் பற்றியும் இதைச் சொல்லலாம்.

அரிசி. 1. ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து ஒரு உடல் இலவச வீழ்ச்சி

கூடுதல் பணி 1. "ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து உடல் விழும் போது"

பிரச்சனை 1

நிலை

உடல் பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து உயரத்தில் உள்ளது மற்றும் சுதந்திரமாக விழத் தொடங்குகிறது. தரையுடன் தொடர்பு கொள்ளும் தருணத்தில் உடலின் வேகத்தை தீர்மானிக்கவும்.

தீர்வு 1:

உடலின் ஆரம்ப வேகம். கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தை கருத்தில் கொள்வோம்.

அரிசி. 2. உடல் இயக்கம் (பணி 1)

மேல் புள்ளியில் உடலுக்கு ஆற்றல் மட்டுமே உள்ளது: . உடல் தரையை நெருங்கும் போது, ​​தரையில் மேலே உள்ள உடலின் உயரம் 0 க்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது உடலின் சாத்தியமான ஆற்றல் மறைந்து விட்டது, அது இயக்க ஆற்றலாக மாறியது:

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தின் படி, நாம் எழுதலாம்:

உடல் எடை குறையும். மேலே உள்ள சமன்பாட்டை மாற்றுவதன் மூலம், நாம் பெறுகிறோம்: .

இறுதி பதில் இருக்கும்: . முழு மதிப்பையும் மாற்றினால், நாம் பெறுவோம்: .

பதில்: .

ஒரு சிக்கலை எவ்வாறு தீர்ப்பது என்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு:

அரிசி. 3. பிரச்சனை எண் 1க்கான தீர்வுக்கான எடுத்துக்காட்டு

இந்த சிக்கலை மற்றொரு வழியில் தீர்க்க முடியும், இலவச வீழ்ச்சி முடுக்கம் கொண்ட செங்குத்து இயக்கம்.

தீர்வு 2 :

உடல் இயக்கத்தின் சமன்பாட்டை அச்சில் ப்ரொஜெக்ஷனில் எழுதுவோம்:

உடல் பூமியின் மேற்பரப்பை நெருங்கும் போது, ​​அதன் ஒருங்கிணைப்பு 0 க்கு சமமாக இருக்கும்:

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் ஒரு "-" அடையாளத்தால் முன்வைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அச்சுக்கு எதிராக இயக்கப்படுகிறது.

அறியப்பட்ட மதிப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம், உடல் காலப்போக்கில் வீழ்ச்சியடைந்ததைக் காண்கிறோம். இப்போது வேகத்திற்கான சமன்பாட்டை எழுதுவோம்:

இலவச வீழ்ச்சி முடுக்கம் சமமாக இருக்கும் என்று கருதி, நாங்கள் பெறுகிறோம்:

மைனஸ் அடையாளம் என்பது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அச்சின் திசைக்கு எதிராக உடல் நகர்கிறது.

பதில்: .

இரண்டாவது முறையைப் பயன்படுத்தி சிக்கல் எண் 1 ஐத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டு.

அரிசி. 4. பிரச்சனை எண். 1க்கான தீர்வுக்கான எடுத்துக்காட்டு (முறை 2)

மேலும், இந்த சிக்கலை தீர்க்க, நீங்கள் நேரத்தைச் சார்ந்து இல்லாத சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தலாம்:

நிச்சயமாக, உராய்வு சக்திகள் இல்லாததை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு இந்த உதாரணத்தை நாங்கள் கருத்தில் கொண்டோம், இது உண்மையில் எந்த அமைப்பிலும் செயல்படுகிறது. சூத்திரங்களுக்குத் திரும்பி, இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் எவ்வாறு எழுதப்பட்டுள்ளது என்பதைப் பார்ப்போம்:

கூடுதல் பணி 2

ஒரு உடல் உயரத்தில் இருந்து சுதந்திரமாக விழுகிறது. இயக்க ஆற்றல் எந்த உயரத்தில் சாத்தியமான ஆற்றலின் மூன்றில் ஒரு பங்கிற்கு சமம் என்பதை தீர்மானிக்கவும் ().

அரிசி. 5. சிக்கல் எண். 2க்கான விளக்கம்

தீர்வு:

ஒரு உடல் உயரத்தில் இருக்கும்போது, ​​அது சாத்தியமான ஆற்றல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் மட்டுமே. இந்த ஆற்றல் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: . இது உடலின் மொத்த ஆற்றலாக இருக்கும்.

ஒரு உடல் கீழ்நோக்கி நகரத் தொடங்கும் போது, ​​சாத்தியமான ஆற்றல் குறைகிறது, ஆனால் அதே நேரத்தில் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. தீர்மானிக்கப்பட வேண்டிய உயரத்தில், உடல் ஏற்கனவே ஒரு குறிப்பிட்ட வேகம் V ஐக் கொண்டிருக்கும். உயரம் h க்கு தொடர்புடைய புள்ளிக்கு, இயக்க ஆற்றல் வடிவம் உள்ளது:

இந்த உயரத்தில் சாத்தியமான ஆற்றல் பின்வருமாறு குறிக்கப்படும்: .

ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியின்படி, நமது மொத்த ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது. இந்த ஆற்றல் நிலையான மதிப்பாக உள்ளது. ஒரு புள்ளிக்கு நாம் பின்வரும் தொடர்பை எழுதலாம்: (Z.S.E. படி).

சிக்கலின் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப இயக்க ஆற்றல் என்பதை நினைவில் வைத்து, பின்வருவனவற்றை எழுதலாம்: .

தயவு செய்து கவனிக்கவும்: ஈர்ப்பு விசையின் நிறை மற்றும் முடுக்கம் குறைக்கப்படுகிறது, எளிமையான மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, இந்த உறவு திருப்தி அடையும் உயரம் .

பதில்:

பணி 2 இன் எடுத்துக்காட்டு.

அரிசி. 6. பிரச்சனை எண் 2க்கான தீர்வை முறைப்படுத்துதல்

ஒரு குறிப்பிட்ட சட்டத்தில் உள்ள ஒரு உடல் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். கணினி மூடப்பட்டிருந்தால், எந்த மாற்றத்துடனும் ஒரு மறுபகிர்வு ஏற்பட்டது, ஒரு வகை ஆற்றலை மற்றொன்றுக்கு மாற்றுவது, ஆனால் மொத்த ஆற்றல் மதிப்பில் அப்படியே உள்ளது (படம் 7).

அரிசி. 7. ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்

ஒரு கார் கிடைமட்ட சாலையில் நகரும் சூழ்நிலையை கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஓட்டுனர் என்ஜினை அணைத்துவிட்டு, இன்ஜினை ஆஃப் செய்த நிலையில் தொடர்ந்து ஓட்டுகிறார். இந்த வழக்கில் என்ன நடக்கிறது (படம் 8)?

அரிசி. 8. கார் இயக்கம்

இந்த வழக்கில், காரில் இயக்க ஆற்றல் உள்ளது. ஆனால் காலப்போக்கில் கார் நின்றுவிடும் என்பது உங்களுக்கு நன்றாகத் தெரியும். இந்த விஷயத்தில் ஆற்றல் எங்கே போனது? எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இந்த விஷயத்தில் உடலின் சாத்தியமான ஆற்றலும் மாறவில்லை, இது பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது ஒருவித நிலையான மதிப்பு. ஆற்றல் மாற்றம் எப்படி ஏற்பட்டது? இந்த வழக்கில், உராய்வு சக்திகளை கடக்க ஆற்றல் பயன்படுத்தப்பட்டது. ஒரு அமைப்பில் உராய்வு ஏற்பட்டால், அது அந்த அமைப்பின் ஆற்றலையும் பாதிக்கிறது. இந்த விஷயத்தில் ஆற்றல் மாற்றம் எவ்வாறு பதிவு செய்யப்படுகிறது என்பதைப் பார்ப்போம்.

ஆற்றல் மாறுகிறது, மேலும் ஆற்றலில் இந்த மாற்றம் உராய்வு விசைக்கு எதிரான வேலையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. 7 ஆம் வகுப்பிலிருந்து அறியப்பட்ட சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி உராய்வு விசையின் வேலையை நாம் தீர்மானிக்க முடியும் (விசை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி எதிர் திசைகளில் இயக்கப்படுகிறது):

எனவே, ஆற்றல் மற்றும் வேலை பற்றி பேசும்போது, ​​ஒவ்வொரு முறையும் உராய்வு சக்திகளை கடக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி செலவிடப்படுகிறது என்பதை நாம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும் என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். உராய்வு சக்திகளை கடக்க வேலை செய்யப்படுகிறது. வேலை என்பது உடலின் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் குறிக்கும் அளவு.

பாடத்தை முடிக்க, வேலை மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவை செயல்பாட்டு சக்திகள் மூலம் தொடர்புடைய அளவுகள் என்று நான் கூற விரும்புகிறேன்.

கூடுதல் பணி 3

இரண்டு உடல்கள் - வெகுஜனத்தின் ஒரு தொகுதி மற்றும் ஒரு பிளாஸ்டிசின் பந்து - ஒரே வேகத்தில் () ஒன்றையொன்று நோக்கி நகரும். மோதலுக்குப் பிறகு, பிளாஸ்டைன் பந்து தொகுதியில் ஒட்டிக்கொண்டது, இரு உடல்களும் தொடர்ந்து ஒன்றாக நகர்கின்றன. இயந்திர ஆற்றலின் எந்தப் பகுதி இந்த உடல்களின் உள் ஆற்றலாக மாறியது என்பதைத் தீர்மானிக்கவும், தொகுதியின் நிறை பிளாஸ்டைன் பந்தின் வெகுஜனத்தை விட 3 மடங்கு அதிகம் என்ற உண்மையை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளுங்கள் ().

தீர்வு:

மாற்றவும் உள் ஆற்றல்நியமிக்கப்படலாம். உங்களுக்குத் தெரியும், பல வகையான ஆற்றல்கள் உள்ளன. இயந்திர ஆற்றல் கூடுதலாக, வெப்ப, உள் ஆற்றல் உள்ளது.