Arbets-energi teorem:
* Arbets-energi-teoremet säger att det nettoarbete som gjorts på ett objekt är lika med förändringen i dess kinetiska energi.
* arbete (W) =ΔKe (förändring i kinetisk energi)
Bevarande av mekanisk energi:
* Principen för bevarande av mekanisk energi säger att den totala mekaniska energin i ett system förblir konstant om bara konservativa krafter verkar på den.
* me (mekanisk energi) =KE (kinetisk energi) + PE (potentiell energi)
Hur de ansluter:
1. arbete utförd av konservativa krafter: Konservativa krafter (som gravitation och elastiska krafter) har den egenskapen att det arbete de gör på ett objekt är oberoende av den väg som tagits. Detta innebär att det arbete som görs av dessa krafter kan uttryckas som en förändring i potentiell energi:
* w (konservativ) =-ΔPE
2. arbets-energi teorem och konservativa krafter: Om bara konservativa krafter verkar på ett objekt är det arbete som görs på det lika med förändringen i dess kinetiska energi, vilket också är lika med den negativa förändringen i dess potentiella energi. Detta leder till:
* ΔKe =-ΔPE
* ΔKe + ΔPE =0
* me (initial) =me (final) (Detta är bevarande av mekanisk energiprincip!)
i enklare termer:
* När arbetet utförs av konservativa krafter orsakar det en överföring av energi mellan kinetiska och potentiella former.
* Den totala energin (mekanisk energi) förblir konstant, även om fördelningen mellan kinetiska och potentiella energiförändringar.
Exempel:
* fallande objekt: När ett objekt faller fungerar tyngdkraften på det, ökar dess kinetiska energi och minskar dess potentiella energi. Den totala mekaniska energin förblir konstant.
* våren: När du komprimerar en vår arbetar du med den och lagrar potentiell energi. När du släpper våren konverterar den lagrade potentiella energin till kinetisk energi när våren expanderar. Återigen förblir den totala mekaniska energin konstant.
Viktiga anteckningar:
* icke-konservativa krafter: När icke-konservativa krafter (som friktion) är närvarande sprider de mekanisk energi till andra former (som värme). I dessa fall bevaras inte den totala mekaniska energin.
* arbets-energi teorem gäller alltid: Arbets-energi-teoremet gäller oavsett om konservativa eller icke-konservativa krafter är närvarande. Det är en mer allmän princip.
Låt mig veta om du vill ha fler exempel eller ha några specifika scenarier i åtanke!
