機械能動能重力勢能的關(guān)系

【專家解說】：機械能 開放分類： 物理 機械能是動能與部分勢能的總和，這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。決定動能的是質(zhì)量與速度；決定重力勢能的是高度和質(zhì)量；決定彈性勢能的是勁度系數(shù)與形變量。動能與勢能可相互轉(zhuǎn)化。機械能只是動能與勢能的和。機械能是表示物體運動狀態(tài)與高度的物理量。 機械能守恒指：物體動能與勢能的變化量相等，也就是動能的增加或減少等于勢能的減少或增加。 動能 風(fēng)吹著帆船航行，空氣對帆船做了功；急流的河水把石頭沖走，水對石頭做了功；運動著的鋼球打在木塊上，把木塊推走，鋼球?qū)δ緣K做了功．流動的空氣和水，運動的鋼球，它們能夠做功，它們都具有能量。空氣、水、鋼球是由于運動而能夠做功的，它們具有的能量叫做動能。一切運動的物體都具有動能。 動能的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 實驗 讓鋼球從斜面上滾下，打到一個小木塊上， 推動木塊做功．讓同一個鋼球從不同高度滾下，看哪次木塊被推得遠(yuǎn)．換 用質(zhì)量不同的鋼球，讓它們從同一高度滾下，看哪個鋼球把木塊推得遠(yuǎn)． 同一個鋼球，原來的位置越高，滾到斜面下端時速度越大，把木塊推 得越遠(yuǎn)．在滾下速度相同時，鋼球的質(zhì)量越大，把木塊推得越遠(yuǎn)． 實驗結(jié)果表明，鋼球的質(zhì)量越大，它運動的速度越大，把木塊推得越 遠(yuǎn)，對木塊做的功越多，表示鋼球的動能越大．因此，運動物體的速度越 大，質(zhì)量越大，動能就越大． 勢能 人們在打樁時，先把重錘高高舉起，重錘落下就能把木樁打入地里。重錘是由于被舉高而能夠做功的，舉高的物體具有的能量叫重力勢能。物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢能就越大。被舉高的重錘具有重力勢能。重錘的質(zhì)量越大，被舉得越高，下落時做的功越多，表示重錘的重力勢能越大。 射箭運動員把弓拉彎，放手后被拉彎的弓能把箭射出去．被 壓縮的彈簧在放松后能把壓在上面的砝碼舉起．弓和彈簧都是 由于發(fā)生彈性形變而能夠做功的，發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性 勢能．物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大． 機械能 動能和勢能統(tǒng)稱為機械能．一個物體可以既有動能，又有勢 能，例如，飛行中的飛機因為它在運動而具有動能，又因為它在高處而具 有重力勢能，把這兩種能量加在一起，就得到它的總機械能．機械能是最 常見的一種形式的能量． 前面說過，一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大，因 此，能量的大小可以用做功的多少來衡量．動能、勢能或機械能的單位跟 功的單位相同，也是焦耳．例如我們說在空中飛行的一個球的重力勢能是 5 焦，動能是4 焦，球的機械能則為9 焦． 想想議議 舉起的重錘落下時能把木樁打入地里，舉高的重錘具有重 力勢能．高山上有一塊大石頭，穩(wěn)穩(wěn)地在那里，它有沒有重力勢能？說一 說你的看法． 物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化，叫做形變．如果外力撤消，物體能恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變． 機械能守恒首先由伽利略提出，他做出斜面實驗，在斜面左端下滑的物體如果不受阻力作用它會運動到同樣高度的另一端。