Полная механическая энергия тела равна сумме его кинетической и потенциальной энергии.
Полную механическую энергию рассматривают в тех случаях, когда действует закон сохранения энергии и она остаётся постоянной.
Если на движение тела не оказывают влияния внешние силы, например, нет взаимодействия с другими телами, нет силы трения или силы сопротивления движению, тогда полная механическая энергия тела остаётся неизменной во времени.
Eпот+Eкин=const
Разумеется, что в повседневной жизни не существует идеальной ситуации, в которой тело полностью сохраняло бы свою энергию, так как любое тело вокруг нас взаимодействует хотя бы с молекулами воздуха и сталкивается с сопротивлением воздуха. Но, если сила сопротивления очень мала и движение рассматривается в относительно коротком промежутке времени, тогда такую ситуацию можно приближённо считать теоретически идеальной.
Закон сохранения полной механической энергии обычно применяют при рассмотрении свободного падения тела, при его вертикальном подбрасывании или в случае колебаний тела.
Пример:
При вертикальном подбрасывании тела его полная механическая энергия не меняется, а кинетическая энергия тела переходит в потенциальную и наоборот.
Преобразование энергии отображено на рисунке и в таблице.
|
Точка нахождения тела |
Потенциальная энергия |
Кинетическая энергия |
Полная механическая энергия |
|
3) Самая верхняя (h = max) |
Eпот
= m⋅g⋅h (max) |
Eкин
= 0 |
Eполная
= m⋅g⋅h |
|
2) Средняя (h = средняя) |
Eпот
= m⋅g⋅h |
Eкин
= m⋅v22 |
Eполная
= m⋅v22 + m⋅g⋅h |
|
1) Самая нижняя (h = 0) |
Eпот
= 0 |
Eкин
= m⋅v22 (max) |
Eполная
= m⋅v22 |
Исходя из того, что в начале движения величина кинетической энергии тела одинакова с величиной его потенциальной энергии в верхней точке траектории движения, для расчётов могут быть использованы ещё две формулы.
Если известна максимальная высота, на которую поднимается тело, тогда можно определить максимальную скорость движения по формуле:
Если известна максимальная скорость движения тела, тогда можно определить максимальную высоту, на которую поднимается тело, брошенное вверх, по такой формуле:
Чтобы отобразить преобразование энергии графически, можно использовать имитацию «Энергия в скейт-парке», в которой человек, катающийся на роликовой доске (скейтер) перемещается по рампе. Чтобы изобразить идеальный случай, предполагается, что не происходит потерь энергии в связи с трением. На рисунке показана рампа со скейтером, и далее на графике показана зависимость механической энергии от места положения скейтера на траектории.
На графике синей пунктирной линией показано изменение потенциальной энергии. В средней точке рампы потенциальная энергия равна (нулю). Зелёной пунктирной линией показано изменение кинетической энергии. В верхних точках рампы кинетическая энергия равна (нулю). Жёлто-зелёная линия изображает полную механическую энергию — сумму потенциальной и кинетической — в каждый момент движения и в каждой точке траектории. Как видно, она остаётся (неизменной) во всё время движения. Частота точек характеризует скорость движения — чем дальше точки расположены друг от друга, тем больше скорость движения.
На графике видно, что значение потенциальной энергии в начальной точке совпадает со значением кинетической энергии в середине рампы.
В реальной ситуации всегда происходят потери энергии, так как часть энергии выделяется в виде тепла под влиянием сил трения и сопротивления.
Поэтому для того, чтобы автомобиль двигался с равномерной и неизменной скоростью, необходимо постоянно подводить дополнительную энергию, которая компенсировала бы энергетические потери.
-
Закон ома I=U/R из него U=I*R, при параллельном соединении сопротивлений 1/Rобщ=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4, при последовательном соединении сопротивлений Rобщ=R1+R2+R3+R4, находим общее (эквивалентное) сопротивление и результат подставляем в закон ома и высчитываем ток или напряжение
если ответ лучший отметь
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Как находить I общую и U общую, при параллельном и последовательном соединении? (Известно R общая) …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Искать другие ответы
Главная » Физика » Как находить I общую и U общую, при параллельном и последовательном соединении? (Известно R общая)
Электрический заряд
q — заряд
n — число частиц
e — заряд электрона
Найти
- q
- n
- e
Известно, что:
= 
Вычислить ‘q‘
Закон Кулона
F — сила
k — коэффициент пропорциональности
q1, q2 — заряды
r — расстояние
Найти
- F
- k
- q1
- q2
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘F‘
Постоянная Кулона
k — коэффициент пропорциональности
ε_0 — электрическая постоянная
Найти
- k
- π
- ε_0
Известно, что:
=
Вычислить ‘k‘
Относительная диэлектрическая проницаемость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
F_вак — сила в вакууме
F_окр — сила в окружающей среде
Найти
- ε
- F_вак
- F_окр
Известно, что:
=
Вычислить ‘ε‘
Электрическое поле
E — электрическое поле
F — сила
q — заряд
Найти
- E
- F
- q
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле точечного заряда в вакууме
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q_0 — заряд
r — расстояние
Найти
- E
- k
- q_0
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле точечного заряда в окружающей среде
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q — заряд
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние
Найти
- E_окр
- k
- q_0
- ε
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘E_окр‘
Электрическое поле вне заряженной сферы
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда
R — радиус
r — расстояние
Найти
- E
- k
- σ4
- π
- R
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле вне заряженной сферы
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q — заряд
r — расстояние
Найти
- E
- k
- q
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда
Найти
- E
- k2
- π
- σ
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости
E — электрическое поле
σ — плотность поверхностного заряда
ε_0 — электрическая постоянная
Найти
- E
- σ
- ε_0
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрическое поле конденсатора
E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда
Найти
- E
- k
- π
- σ
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Работа в электрическом поле
A — работа
F — сила
Δd — расстояние
Найти
- A
- F
- Δ_d
Известно, что:
=
Вычислить ‘A‘
Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов
W — потенциальная энергия
k — коэффициент пропорциональности
q0, q — заряды
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние
Найти
- W
- k
- q0
- q
- ε
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Работа в электрическом поле — разность потенциальных энергий
A — работа
W1 — начальная потенциальная энергия
W2 — конечная потенциальная энергия
Найти
- A
- W1
- W2
Известно, что:
=
Вычислить ‘A‘
Потенциал электростатического поля
φ — потенциал
W — потенциальная энергия
q — заряд
Найти
- φ
- W
- q
Известно, что:
=
Вычислить ‘φ‘
Напряжение — разность потенциалов
U — напряжение
φ1 — начальный потенциал
φ2 — конечный потенциал
Найти
- U
- φ1
- φ2
Известно, что:
=
Вычислить ‘U‘
Работа переноса заряда
A — работа
q — заряд
U — напряжение
Найти
- A
- q
- U
Известно, что:
=
Вычислить ‘A‘
Потенциал электростатического поля вокруг точечного заряда
φ — потенциал
k — коэффициент пропорциональности
q_0 — заряд
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние
Найти
- φ
- k
- q0
- ε
- r
Известно, что:
=
Вычислить ‘φ‘
Напряжённость электростатического поля
E — электрическое поле
U — напряжение
Δd — расстояние
Найти
- E
- U
- Δ_d
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Результирующее электрическое поле
E — результирующее электрическое поле
E0 — внешнее электрическое поле
E1 — внутреннее электрическое поле
Найти
- E
- E0
- E1
Известно, что:
=
Вычислить ‘E‘
Электрический момент
p — электрический момент
q — заряд
l — расстояние
Найти
- p
- q
- l
Известно, что:
=
Вычислить ‘p‘
Электрическая ёмкость
C — электрическая ёмкость
q — заряд
φ — потенциал
Найти
- C
- q
- φ
Известно, что:
=
Вычислить ‘C‘
Электрическая ёмкость шара
C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
R — радиус
k — коэффициент пропорциональности
Найти
- C
- ε
- R
- k
Известно, что:
=
Вычислить ‘C‘
Электрическая ёмкость двух проводников
C — электрическая ёмкость
q — заряд
U — напряжение
Найти
- C
- q
- U
Известно, что:
=
Вычислить ‘C‘
Электрическая ёмкость плоского конденсатора
C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
S — площадь
d — расстояние между плас
Найти
- C
- ε
- ε0
- S
- d
Известно, что:
=
Вычислить ‘C‘
Электрическая ёмкость сферического конденсатора
C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
R1 — радиус внутренней сферы
R2 — радиу
Найти
- C
- π
- ε
- ε0
- R1
- R2
Известно, что:
=
Вычислить ‘C‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
q — заряд
E1 — напряженность электрического поля, создаваемого пластиной конденсатора
d — расстояние между пластин
Найти
- W
- q
- E1
- d
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
q — заряд
E — электрическое поле
d — расстояние между пластинами
Найти
- W
- q
- E
- d
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
q — заряд
U — напряжение
Найти
- W
- q
- U
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
C — электрическая ёмкость
U — напряжение
Найти
- W
- C
- U
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
q — заряд
C — электрическая ёмкость
Найти
- W
- q
- C
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
E — электрическое поле
V — объём
Найти
- W
- ε
- ε0
- E
- V
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора
W — потенциальная энергия
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
E — электрическое поле
S — площадь
d —
Найти
- W
- ε
- ε0
- E
- S
- d
Известно, что:
=
Вычислить ‘W‘
Плотность энергии электрического поля
ω_p — плотность энергии электрического поля
W — потенциальная энергия
V — объём
Найти
- ω_p
- W
- V
Известно, что:
=
Вычислить ‘ω_p‘
Плотность энергии электрического поля
ω_p — плотность энергии электрического поля
ε0 — электрическая постоянная
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
E — электрическое п
Найти
- ω_p
- ε0
- ε
- E
Известно, что:
=
Вычислить ‘ω_p‘