|
Читайте также: |
Потенціальна енергія — це енергія взаємодії тіл, що залежить від взаємного розміщення тіл або частин одного й того самого тіла (тіло, підняте над Землею, розтягнена або стиснена пружина, стиснений газ тощо). Наведемо приклади.
Потенціальна енергія тіла масою m, піднятого на висоту h над Землею, дорівнює
де g - прискорення вільного падіння. Ця формула справедлива, якщо поверхню Землі вважати за нульовий рівень відліку енергії і обчислювати енергією на висотах h, значно менших радіуса Землі: h << Rземлі.
Тепер формулу (4), що визначає роботу сил тяжіння, можна подати у такому вигляді:
Отже, робота сил тяжіння дорівнює зміні потенціальної енергії тіла, взятій з протилежним знаком.
Потенціальна енергія деформованої пружини:
де k — жорсткість, х — видовження (стиснення).
Тепер формулу (5), що визначає роботу сил пружності, можна подати у вигляді:
Отже, робота сил пружності дорівннює зміні потенціальної енергії пружно деформованого тіла, взятій з протилежнім знаком.
Підкреслимо, що потенціальна енергія - це енергія взаемодї тіл. Не має фізичного змісту поняття "потенціальна енергія одного тіла" (якщо, звичайно, не йдеться про деформоване тіло, але й тоді мається на увазі енергія взаємного розташування частин тіла, які тут виступають як окремі тіла). Коли йдеться про потенціальну енергію тіла, піднятого на висоту, мається на увазі, що тіло взаємодіє із Землею, і енергію має система “тіло-Земля”. Коли йдеться про потенціальну енергію деформованої пружини, мається на увазі, що атоми у пружно деформованому тілі зміщені віл положень рівноваги і між сусідніми атомами переважають сили взаємного притягання або відштовхування.
Відносний характер потенціальної енергії. Залежно від вибору системи відліку і нульового рівня потенціальна енергія може бути як додатною, так і від’ємною величиною. Цс ілюструє мал.45, на якому зображено дві людини — одну на даху будинка, другу — на дні котловану. Відносно поверхні Землі потенціальна енергія першої людини додатна (mgh), а другої — від'ємна (-mgh0). У той самий час відносно дна котловану потенціальна енергія першої людини дорівнює mg(h +h0), другої — нулю. Отже, потенціальна енергія тіла різна в різних системах відліку, тобто є відносною величиною.
Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 208 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Кінетична енергія. | | | Консервативні сили. |