转动动能-能量守恒gydF4y2Ba
宇宙的总能量总是守恒的。同样的说法也可以换句话说:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转移到另一种形式。gydF4y2Ba
能量有不同的类型:例如,动能、热能、光能、声能等。宇宙中所有这些能量的总和总是恒定的。宇宙可以分成两部分:gydF4y2Ba
1)gydF4y2Ba系统gydF4y2Ba宇宙中被观察到的部分gydF4y2Ba
2)gydF4y2Ba周围gydF4y2Ba:系统以外的一切。gydF4y2Ba
环境可以与系统交换能量,因此系统的总能量不一定总是守恒的。gydF4y2Ba
能量也可以被归类为gydF4y2Ba
1)gydF4y2Ba机械能gydF4y2Ba:它由gydF4y2Ba动能gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba潜在的能量gydF4y2Ba.动能由物体平动所产生的能量组成gydF4y2Ba质量中心gydF4y2Ba由于物体绕质心的旋转。gydF4y2Ba
2)gydF4y2Ba无机械能量gydF4y2Ba除动能和势能外,所有其他能量都属于非机械能。gydF4y2Ba
机械能守恒gydF4y2Ba
对于孤立系统,在不存在非保守力的情况下,系统的机械能保持守恒。gydF4y2Ba
系统的机械能可以由机械功改变。功是通过力或力的扭矩来完成的。力可以分为两类:gydF4y2Ba
- 保守力gydF4y2Ba:那些所做的功不依赖于所经过的路径,并且在所有闭环中所做的功为零的力称为保守力。因为在闭环中所做的功为零,这些力和它们的力矩永远不能将系统的机械能转化为非机械能形式。这种力的例子有引力、静电力等。gydF4y2Ba
- 保守力量gydF4y2Ba这些力将系统的机械能转化为非机械能形式,通常在闭环中所做的功是负的。gydF4y2Ba
动能可以被这两种力的功所改变,因此保守力也必须改变系统的势能,以确保机械能保持守恒。gydF4y2Ba
可以得出结论,在没有外力和内部非保守力的情况下,系统的总机械能保持守恒。gydF4y2Ba
质量块gydF4y2Ba 由缠绕在实心圆柱体上的绳子连接gydF4y2Ba 和半径gydF4y2Ba 物体在重力作用下被释放掉。汽缸的轴是固定的,光滑的。求出物体的速度与下降高度的函数关系gydF4y2Ba 的块。gydF4y2Ba
当物体下落时,它的势能减小,而物体和圆柱体的动能增大。根据能量守恒,(势能的损失)=(动能的增加)。如果物体按距离下降gydF4y2Ba 方块速度增加gydF4y2Ba 圆柱体以角速度旋转gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba
由于圆柱圆周上的点在做圆周运动,对于它们可以这样写gydF4y2Ba
圆柱绕其轴的转动惯量为gydF4y2Ba ,因此gydF4y2Ba