Физика. Часть 1. Раздел 1. Физические основы механики. Цаплев В.М - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

15
.
m
E
k
2
2
v
= (2.6)
Кинетическая энергия тела
Кинетическая энергия характеризует движение тела и зависит от его
массы и скорости. А работа - это процесс взаимодействия тел,
приводящий к изменению энергии системы, которая определяет
состояние, т.е. совокупность свойств системы. Важно, что работа
характеризует только
изменение энергии, поэтому кинетическая энергия
задается с точностью до произвольной постоянной
С:
.C
m
E
к
+=
2
2
v
(2.7)
При
v=0 по отношению к данной системе отсчета следует считать E
k
=0
и, таким образом, положить
C=0. Тогда:
.
m
E
k
2
2
v
= (2.8)
2.3. Потенциальная энергия
Под механической энергией понимают сумму кинетической и
потенциальной энергий.
Потенциальная энергия характеризует
взаимодействие тел, зависит от их взаимного расположения и
действующих в системе сил, но не зависит от скорости тел. Установлено,
что потенциальную энергию можно задать не для любого силового поля, а
только в случае
консервативных сил, работа которых не зависит от формы
пути, а определяется только разностью потенциальных энергий в
начальной и конечной точках пути. Примером такой силы является
гравитационная сила, т.е. сила тяжести, действующая в гравитационном
поле
.
Рассмотрим пример: тело массы m находится в поле тяготения Земли.
Определим работу, которую совершает сила тяжести при свободном
падении (перемещение тела изменяется от
r
1
до r
2
). Покажем, что работа
силы тяжести совершается за счет убыли потенциальной энергии тела.
Сила тяготения - переменная сила: