『壹』 为什么万有引力做功机械能守恒,而变轨向外引力势能和动能都增加机械能缺不守恒
机械能守恒的条件是只有弹力或重力做功,万有引力和重力的广义定义是一个性质的。万有引力做功使动能和势能相互转化,但和不变。
变轨是点火加速或减速,除了万有引力还有其他的力做功,所以机械能不守恒。
『贰』 哪种情况下机械能不守恒
网络的解释还是蛮好的,和一般教科书上的定义是一样的:在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。但是在一般教学辅导书上,把这样一个很经典的定义肤浅化了。他的演变过程是这样的:根据定义可知:只有重力或弹力做功,无其他力做功,则机械能守恒。然后再推而广之:除重力和弹力以外的力做功代数和为零,则机械能守恒。我们看一个例子:一个质量为m的小木块,在外力F的作用下,在粗糙水平面上做匀速直线运动,则:(1)水平面上运动,重力势能不变。(2)匀速运动,动能不变。所以,小木块机械能等于重力势能加上动能(该例子中无弹性势能),所以机械能不变。解释:除重力外,外力F和摩擦力做功代数和为零,故机械能守恒。接下来,我要发表比较【民科】的观点了:这个例子中小木块的机械能并不守恒,因为按照最原始的定义:在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。有几点不满足:(1)不满足“只有重力或弹力做功”,因为外力和摩擦力也做功了,虽然其做功代数和为零。(2)不满足“动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化”,因为外力做功给予小木块能量,而摩擦力做功产生热量,耗散小木块能量,这里不仅仅只有动能和势能的“相互转化”。然后,小伙伴就要说了,我们老师就是这么讲的,考试也是这么做题的。但是,我还是想要吹毛求疵地发表一个观点:上面的例子叫做机械能不变,而不能称之为机械能守恒。那么如何区别“守恒”与“不变”呢?在真正理解“机械能守恒”这个定义的过程中,有个关键字极为重要,大家再读一遍定义,找找哪个才是关键字?在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。关键字就是:系统内。为了形象表达“守恒与不变”的差别,我举一个例子说明,以钱的“守恒与不变”进行说明:例子1:你家是个五口之间,爷爷、奶奶、爸爸、妈妈和你。今天你爸爸给你5块钱,你妈妈也给你5块钱,然后你给爷爷3块钱,这样你家的钱的总数是守恒的。例子2:但是,如果你今天花了100块钱,而你爸爸赚了100块钱,这就不叫做守恒了,只能说你家的钱的总数是不变的。看到了吗?在例子1中,钱在你家系统内流转叫做守恒,钱还是原来的钱;而例子2中钱流到了你家之外,又从你家之外流入,钱已经不是原来的钱了,对你家这个系统来说就不是守恒了。当然从更大的范围来看,而不仅仅局限在你家的话,钱依然是守恒的,但是在你家这个系统内就不能称之为守恒,只能说是不变。『叁』 什么时候机械能守恒 什么时候不守恒 做题目时如何判断
动能增大,重力势能减小,机械能不知道。
动能:E=1/2mv² 所以速度增大 动能也就增大
重力势能:E=mgh 这里的h是相对于参考零势能面,所以h减小,重力势能也就减小。
机械能:这里牵涉到机械能守恒的问题。如果是光滑斜面,没有摩擦,没有其他耗散,那么机械能就是守恒的,就不变。
『肆』 为什么说有的时候机械能不守恒而能量守恒
因为机械能可以转化为内能.总的能量是不变的.但是机械能减少了.比如人骑自行车下坡.会有摩擦生热.从而产生内能.也就是机械能(动能)转化为了内能.机械能少了,但总的能量没有少