機械能守恒定律的定義是什么
機械能守恒定律是動力學中的基本定律，即任何物體系統(tǒng)如無外力做功，系統(tǒng)內(nèi)又只有保守力做功時，則系統(tǒng)的機械能保持不變。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的機械能守恒定律的簡介，希望能幫到大家。
機械能守恒定律的定義
在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)(或者不受其他外力的作用下)，物體系統(tǒng)的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總能量保持不變。這個規(guī)律叫做機械能守恒定律。
外力做功為零，表明沒有從外界輸入機械功;只有保守力做功，即只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，而無機械能轉(zhuǎn)化為其他能，符合這兩條件的機械能守恒對一切慣性參考系都成立。這個定律的簡化說法為：質(zhì)點(或質(zhì)點系)在勢場中運動時，其動能和勢能的和保持不變;或稱物體在重力場中運動時動能和勢能之和不變。
這一說法隱含可以忽略不計產(chǎn)生勢力場的`物體(如地球)的動能的變化。這只能在一些特殊的慣性參考系如地球參考系中才成立。
機械能守恒定律的表達式
機械能守恒定律
在只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但機械能保持不變。
其數(shù)學表達式可以有以下兩種形式：
過程式：
1.WG+WFn=Ek
2.E減=E增 (Ek減=Ep增 、Ep減=Ek增)
狀態(tài)式：
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某時刻，某位置)
2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2[這種形式必須先確定重力勢能的參考平面]
機械能守恒定律的實驗驗證
一、利用打點計時器進行驗證。
1、物體做自由落體運動
一般以重錘從自由落體運動開始時刻(紙帶上的第一個點)到此后的某一適當時刻(紙帶上最后一個點之前的某點)進行研究。實驗時，先接通打點計時器電源再釋放紙帶，在打出的紙帶中，選取第一、二點間距最接近2mm的紙帶進行測量。測出第0點到第n點的距離L，則可知重錘重力勢能的減少量;打出這兩點的時間間隔為t=n/f(f是交流電的頻率)，由勻變速直線運動平均速度的推論、平均速度的定義式及初速為0，可知打第n點時重錘的瞬時速度，重錘動能的增量。由于要比較是否相等的△Ep與△Ek都是m的倍數(shù)，所以本實驗不需要測量重錘的質(zhì)量。
2、兩物體系統(tǒng)在豎直方向的勻加速運動
利用圖2所示實驗裝置，可驗證m1、m2(m1<m2)組成的系統(tǒng)機械能是否守恒。讓m2從高處由靜止開始下落，兩物體均做勻加速直線運動，m1拖著的紙帶將被打出一系列的點。若先接通打點計時器電源，然后釋放m2，測出紙帶上第0點到第n點的距離L，則可知系統(tǒng)重力勢能的減少量;打出所研究的兩點的時間間隔為t=n/f(f是交流電的頻率)，打第n點時的兩物體的瞬時速度便可求得，則可知系統(tǒng)動能的增量。由于要比較是否相等的△Ep與△Ek的表達式是兩物體質(zhì)量的不同組合，所以本實驗需要測量兩物體各自的質(zhì)量。
3、小車在滑板上的勻加速運動
如圖4所示裝置中，測出小車質(zhì)量M和小桶與沙的總質(zhì)量m，安裝好儀器器材后，使滑板適當傾斜以平衡滑動摩擦力，平衡掉滑動摩擦力以后，就相當于不受摩擦力的作用。先接通電源，再釋放小車，從打出的紙帶上，選出兩個適當點進行測量與計算。以小車、沙桶系統(tǒng)為研究對象，測出兩點距離L，則可知系統(tǒng)減少的重力勢能;利用勻變速直線運動“一段時間的中點時刻的速度等于這段時間里的平均速度”的推論及平均速度的定義，可算出打出所選的兩點時小車及沙桶的速度v1、v2，即可知系統(tǒng)增加的動能。
二、利用光電門進行驗證。
三、利用平拋運動進行驗證。
四、利用DIS系統(tǒng)驗證。
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