Що таке потенційна енергія?

Що таке потенційна енергія?
Робота сили тяжіння. Знайдемо роботу, що здійснюються силою тяжіння
. Так як переміщення збігається за напрямком з вектором сили тяжіння, робота сили тяжіння дорівнює. (20. 1)
Розглянемо тепер рух тіла по похилій площині. При переміщенні тіла вниз по похилій площині сила тяжіння, (20.

2)
висота похилій площині,
модуль переміщення, дорівнює довжині похилій площині.

, (20.

3)
висоти від поверхні Землі, на яких розташовані відповідно точки
В і С. При русі вниз робота сили тяжіння позитивна, при русі вгору негативна. Робота сили тяжіння на замкнутій траєкторії дорівнює нулю. Потенційна енергія тіла, на яке діє сила тяжіння.

Рівність (20. 3) можна представити в такому вигляді:. (20.

4)
Воно показує, що робота сили тяжіння при переміщенні тіла масою
з точки, розташованої на висоті, в точку, розташовану на висоті
від поверхні Землі, по будь-якій траєкторії дорівнює зміні деякої фізичної величини, що дорівнює добутку, взятому з протилежним знаком.
 Робота сили тяжіння дорівнює зміні потенційної енергії тіла, взятому з протилежним знаком:. (20.

5)
тіла, що знаходиться на висоті
над поверхнею Землі, дорівнює добутку маси. (20. 6)
 На відміну від кінетичної енергії поступального руху, яка може мати лише позитивні значення, потенційна енергія тіла може бути як позитивною, так і негативною. Тіло масою, що знаходиться на глибині
від поверхні Землі, володіє негативною потенційною енергією:. Обчислимо роботу, що здійснюються силою пружності при зміні деформації (подовження) пружини від деякого початкового значення
(Рис.
69).

Сила пружності змінюється в процесі деформації пружини. Для знаходження роботи сили пружності можна взяти середнє значення модуля сили і помножити на модуль переміщення:. (20.

7)
Так як сила пружності за законом Гука пропорційна деформації пружини, середнє значення її модуля одно. (20. 8)
Підставивши в рівність (20.
7) замість
її значення з (20. 8), отримаємо. (20. 9). (20.

10)
Потенційна енергія пружно деформованого тіла. Фізична величина, що дорівнює половині твори жорсткості тіла на квадрат його деформації, називається
потенційною енергією пружно деформованого тіла:.
(20. 11)
З формул (20.

10) і (20. 11) випливає, що робота сили пружності дорівнює зміні потенційної енергії пружно деформованого тіла, взятому з протилежним знаком:. (20. 12), то, як видно з формул (20. 10) і (20.

11),. тобто потенційна енергія пружно деформованого тіла дорівнює роботі, яку здійснює сила пружності при переході тіла в стан, в якому деформація дорівнює нулю. Потенційна енергія піднятого над Землею тіла це енергія взаємодії тіла і Землі гравітаційними силами.

Потенційна енергія пружно деформованого тіла це енергія взаємодії окремих частин тіла між собою силами пружності.

Що таке потенційна енергія?

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий