Работа и законы сохранения. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия в поле силы тяжести и упруго деформированного тела. Полная механическая энергия.

Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в поле консервативных. Зависит от положения материальных точек, составляющих систему, и характеризует работу, совершаемую полем при их перемещении.

Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие элементов системы. Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином. Единицей измерения энергии в Международной системе единиц (СИ) является джоуль.

Потенциальная энергия тела в поле тяготения Земли вблизи поверхности приближённо выражается формулой: , где — масса тела, — ускорение свободного падения, — высота положения центра масс тела над произвольно выбранным нулевым уровнем.

Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, имеющая способность совершать механическую работу. Изменение кинетической энергии частицы будет определяться работой консервативных и неконсервативных сил: Aконс + Aнеконс = K2 – K1 =?K

А изменение потенциальной энергии будет обусловлено только работой консервативных сил: Aконс = U1 – U2 = –?U.

Потенциальная энергия в поле силы тяжести и упруго деформированного тела. При движении тела (материальной точки, системы) в поле тяготения силы, действующие со стороны поля, совершают работу. Так как величина силы зависит от положения тела, то величина работы определяется только начальным и конечным положениями системы и не зависит от формы траектории, по которой происходило перемещение этого тела.

Дата добавления: 2015-10-02