Los datos experimentales para verificar la ley de conservación de la energía mecánica son los siguientes:
La definición de energía mecánica:
Significa que solo la energía cinética y La energía potencial se convierte entre sí y la cantidad total de energía mecánica permanece sin cambios. Es decir, el aumento o disminución de la energía cinética es igual a la disminución o aumento de la energía potencial. Esta es la ley de conservación de la energía mecánica. La energía mecánica está relacionada con el movimiento mecánico de todo el objeto. Cuando hay fricción, parte de la energía mecánica se convierte en energía térmica, que se pierde en el aire, mientras que otra parte se convierte en energía cinética o potencial.
Tres condiciones para la conservación de la energía mecánica:
1. Sólo se ve afectada por la gravedad. Por ejemplo, en varios movimientos de proyectil sin considerar la resistencia del aire, la energía mecánica de un objeto se conserva.
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2. Está sujeto a otras fuerzas, pero otras fuerzas no realizan trabajo, sólo la gravedad o la fuerza elástica. Por ejemplo, un objeto que se desliza por una superficie curva suave se ve afectado por la gravedad y la fuerza de soporte de la superficie curva. Sin embargo, la fuerza de soporte de la superficie curva no realiza trabajo y la energía mecánica del objeto se conserva.
3. Otras fuerzas sí trabajan, pero la suma algebraica del trabajo realizado es cero.
La esencia de la conservación de energía mecánica:
Desde la perspectiva de la conversión de energía, siempre que sea en un determinado proceso físico. La cantidad total de energía mecánica del sistema siempre permanece sin cambios, y no hay energía mecánica convertida en otras formas de energía dentro del sistema o entre el sistema y el mundo exterior, y ninguna otra forma de energía se convierte en energía mecánica del sistema. Entonces la energía mecánica del sistema se conserva y es consistente con el sistema. No importa si la conversión mutua de energía cinética y energía potencial debe ocurrir dentro del sistema.
Desde el punto de vista de la relación funcional, la condición para la conservación de la energía mecánica es que "las fuerzas externas del sistema no realizan trabajo, y las fuerzas no conservativas dentro del sistema no realizan trabajo". ". Esta condición no tiene nada que ver con si la fuerza conservativa (gravedad o fuerza del resorte) en el sistema funciona, porque si la gravedad o la fuerza del resorte funcionan solo determina si la conversión mutua de energía cinética y energía potencial ocurre en el sistema. Se hace o no no cambiará la energía mecánica total del sistema.
La expresión de la ley de conservación de la energía mecánica en el libro de texto es: cuando solo la gravedad funciona, la energía cinética y la energía potencial del objeto se convierten entre sí, pero la cantidad total de energía mecánica permanece sin cambios. Esta es la situación más común de la ley de conservación de la energía mecánica (es decir, en la conversión mutua de energía potencial gravitacional y energía cinética, solo la gravedad funciona.
De hecho, en. la conversión mutua de energía potencial gravitacional y energía potencial elástica y energía cinética, solo la gravedad y la fuerza elástica del resorte funcionan, la suma de la energía cinética del objeto y la energía potencial del sistema permanece sin cambios, y la energía mecánica del sistema se conserva), que también es un caso especial de la ley más general de conservación de la energía.