Question

哪种情况下机械能不守恒？

哪种情况下机械能不守恒

Answer 1

百度百科的解释还是蛮好的，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。

Answer 2

只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下,物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化,但总机械能保持不变.机械能守恒的条件：
（1）对某一物体若只受重力作用,则物体与地球组成的系统机械能守恒.
（2）对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒.
（3）若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒.
（4）若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒.表达式 重力势能为 Ep=mgh 弹性势能为 EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f＝kx,其中k是常数,是物体的劲度系数.在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量（弹性形变）,k的单位是牛／米.劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力） 动能为 Ek=1/2*mv^2 所以机械能守恒的表达式为 1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2

Answer 3

大家都应该有过这样的经历：把一些热水倒进杯子里，不一会儿，杯子、桌子都变热了。这是为什么呢？因为热水把热量传给了杯子和桌子。 自然界中处处都有能量的转化和传递，但总量不变。这就关系到自然界最普遍的定律——能量守恒与转化定律。 这个定律是英国的焦耳最先发现的。

1840年的一天，焦耳注意到一个现象：金属线通电后会发热。他决心弄清电与热的关系，设计了一个实验：在玻璃管中装满水，并放入一个温度计，测量温度后，将通电的金属线放入水中，金属线变得非常热，水的温度也升高了。这个实验说明了电能转化为了热能。通过无数个实验证明，不同形式的能量可以相互转化，但能量的总值不变。 能量转换时时发生在我们身边，灯泡通电后会发热，那是电能转化为热能；电灯变亮，是电能转化为光能；汽车开动时燃料燃烧，汽油的化学能转化为热能，再转化为机械能；电扇转动时，电能变成了机械能……真是不胜枚举。 我爸爸妈妈都在萧山发电厂工作，而爸爸还是发电厂的锅炉专家呢！烧的是煤，发出来的是电，这不是一个能量转换吗？那它是怎么实现的呢？它的过程又是怎样的呢？我的心里充满着无数个好奇和疑问。于是我专访了专业人士——爸爸。爸爸花了极大的时间和精力讲述了由煤到电的复杂过程，还给我看了一些书，我大致总结如下：燃料在锅炉中燃烧放出热能，并将热能转给水，藉以产生一定的压力和温度的蒸汽，通过管道将蒸汽引入汽轮机，带动发电机发电。这是一个将燃料的化学能转化为热能，再将热能转化为机械能，进而转化为电能的过程。在能量的转化中，好大一部分能量在过程中损失了（中型的火力发电厂发电效率为40%多），但能量的总值是不变的。

能量守恒定律是自然界中的普遍规律，在形形式式的自然现象中，只要有能量转换，就一定服从能量守恒的规律；能量守恒定律反映了自然界的普遍联系，各种自然现象都不是孤立的，而是相互联系的；能量守恒定律是人类认识自然和利用自然的重要武器，从原始人钻木取火到水能利用，从太阳能到核能的利用。 在能源资源日渐紧缺的今天，我们应该致力于提高能源的利用率，甚至研究自然界频发的像地震、海啸、飓风等给人们生活带来巨大灾难的巨能转化为可用资源，既减小了灾害，又解决了能源危机。真是何乐而不为呢？！

Answer 4

沿粗糙斜面下滑的物体具有的势能转化为动能和内能,机械能不守恒

Answer 5

只要有摩擦力做功，机械能就不守恒