エネルギー保存の法則は、普遍的な基本法則の一つであり、物理的な問題を解決するための理論的根拠でもあり、多くの問題はこれを突破口として問題解決に利用する必要があります。それでは、エネルギー保存の公式とその使い方を紹介します。
エネルギー保存の法則
エネルギーは、物質の運動の尺度であり、物質の基本的な物理的性質の 1 つです。エネルギーの単位はジュール (J) です。エネルギーは、物質の運動形態の違いによって、機械エネルギー、化学エネルギー、内部エネルギー、電気エネルギー、放射線エネルギー、核エネルギーに分けることができます。
熱力学の第 1 法則としても知られるエネルギー保存の法則は、閉じた孤立した系の総エネルギーは一定のままであると述べています。つまり、エネルギーは何もないところから生み出されることも、突然消えることもなく、ある形から別の形に変換されるか、ある物体から別の物体に移されるだけであり、その変容または移動の過程で、エネルギー量の総量は変わりません。全エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーと内部エネルギーの和に等しく、運動エネルギーと位置エネルギーをまとめて機械エネルギーといい、内部エネルギーが変化しない条件では、運動エネルギーの相互変換のみが行われます。と位置エネルギーを加えても、力学的エネルギーの総量は変わらず、この性質は力学的エネルギー保存則とも呼ばれます。
エネルギー保存式
エネルギー保存則には、主に次の 2 つの式があります。
1.エネルギー保存の観点から：ゼロポテンシャルエネルギー面として特定の平面を選択すると、システムの最終状態のエネルギーは初期状態のエネルギー、つまりE1の終わり+ E2の終わりに等しくなります+ E3 の終わり =E1 の始まり + E2 の始まり + E3 の始まり;
2. エネルギー変換の観点から:エネルギー保存則は、システムの総エネルギーの変化は、システムに出入りするエネルギーの量にのみ等しくなり得ると表現できます。つまり、△E1=△E2です。
エネルギー保存式の使い方
例:すべて質量 m の小さなボール A、B、および C は、長さ L の 2 本の軽いロープで接続され、高さ h (L>h) の滑らかな水平面に置かれます。ボール A と B が次々と落下する場合ボール C がテーブルから離れたときの速度を求めます。
問題解決のアイデア:地面をポテンシャルエネルギーゼロ面とみなし、3 つのボール A、B、C をシステムと見なす. ボール A の移動から着地までの過程で、システムの力学的エネルギーはが保存されるので、ボール A が地面に衝突する時間を見つけることができます。ボール A が着地してからボール B が着地するまでの過程で、ボール B とボール C で構成される系の力学的エネルギーが保存され、ボール C がテーブルからちょうど離れるときの速度が計算できます。位置エネルギーの減少または運動エネルギーの増加は、オブジェクトではなく、システム全体に対するものであることに注意することが重要です。
エネルギー保存の公式の理解と応用は、中学校物理の難しさの一つです.エネルギー保存の公式をマスターするには、まず、異なるエネルギーが相互に変換される過程を理解する必要があります.誰もが発見できるように残されています. .
