机械能守恒在生活中的魅力

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  【摘要】本文通过实例分析机械能守恒在我们日常生活中的
  应用,希望可以帮助读者更好的理解机械能守恒定律。
  【关键字】机械能 机械能守恒 机械能守恒应用
  在日常生活中,我们所学习的机械能守恒定律无处不在,譬如我们坐过过山车、玩过荡秋千等,在体验惊险刺激的活动后,想想是根据什么理论制造的。通过学习了机械能守恒定律能够让我们更加了解生活中蕴涵的物理知识在生活中的力量。通过机械能守恒定律的规律和生活中的应用来剖析机械守恒在生活中的魅力。
  一、机械能守恒定律内容
  1.机械能守恒定律的内容可以从两方面描述。(1)当只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能之间发生相互转化,机械能的总量保持不变。(2)在没有摩擦和介质阻力的情况下,物体只发生动能和重力势能之间的相互转化,机械能的总量保持不变。
  2.机械能守恒定律的研究对象。(1)机械能守恒定律是重力势能与动能之间的平衡,因为地球的地心引力,自由落体的小铁球在不受其他力的情况下,垂直下落,其所受到的就是地球地心引力,小铁球受到重力势能是与地球共有的,小球的动能速度V是相对于地面的速度。(2)在除地球外,研究物体判断机械能守恒可以根据物体是否只受重力,如果是对多个物体进行组合研究,判断其机械能守恒要判断物体间是否有摩擦或者介质阻力。(3)只受重力与只有重力做功是不同的,在物体受力中,除了受到重力还有其他的力作用,可忽略不计,只是认为只有重力在做功。
  3.机械能守恒条件。在满足可以忽略掉物体间的摩擦力与介质阻力的守恒条件下,物体发生的只有动能与势能之间的相互转化,转化过程中,总能量无损耗,保持不变,这就是机械能守恒的条件。
  二、生活中的机械能守恒实例分析
  如:“过山车”是我们熟知的娱乐设施,在体验惊险刺激的活动后,其蕴涵的物理知识与机械能守恒定律有关。“过山车”模型。用小球替代“过山车”。
  首先,将小球从直轨道较高处放下,使其自由滚下。现象:小球在竖直轨道上进行圆周运动并完成。
  其次,将小球从直轨道较低处放下,使其自由滚下。现象:小球在竖直轨道上进行圆周运动,但不能完成。这时在还未到达轨道最高点处之前,小球就以某一速度做斜抛,并脱离了圆轨道。
  如果要求小球能在竖直圆轨道上做完整的圆运动,那么小球必须要从较高的轨道处放下,使其自由滚下。这时小球放入的轨道越高,其初始势能也就越大,当在轨道的最高点放入时,其动能达到最大值。
  小球在竖直圆轨道上做完整的圆运动,其在最高点对
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