32. Потенциальная энергия
реклама
ℎ Потенциальная энергия Работа и потенциальная энергия 𝐴 = 𝑚𝑔(ℎ1 − ℎ2 ) ℎ 𝐸п = 𝑚𝑔ℎ 𝐴 = ∆𝐸к 𝑘 𝐴 = ( 𝑥1 2 Потенциальная энергия зависит от взаимного расположения тел! 𝐴 = −∆𝐸п 2 − 𝑥2 2 ) ∆𝑥 𝑘 ∆𝑥 𝐸п = 2 2 Потенциальная энергия — это величина, зависящая от положения тел, изменение которой при переходе системы из начального состояния в конечное равно работе внутренних консервативных сил системы, взятой с противоположным знаком. 𝐴 > 0 ∆𝐸п < 0 ∆𝐸п > 0 𝐴 < 0 ℎ 𝐸п = 0 ℎ=0 𝐸п = 0 ∆𝑥 = 0 ∆𝑥 Что обладает большей потенциальной энергией: птица массой 2 кг, кг летящая на высоте 5 м, 0,5 кг, 15 м? м или мяч массой0,5 кг летящий на высоте 15 м Дано: 𝑚1 = 2 кг ℎ1 = 5 м 𝑚2 = 0,5 кг ℎ2 = 15 м 𝐸п1 > 𝐸п2 ? 𝐸п = 𝑚𝑔ℎ 𝐸п1 = 𝑚1 𝑔ℎ1 𝐸п2 = 𝑚2 𝑔ℎ2 10 м 0 15 м м 𝐸п1 = 2 × 9,8 × 5 = 98 Дж 𝐸п2 = 0,5 × 9,8 × 15 = 73,5 Дж 𝐸′п2 = 0,5 × 9,8 × 10 = 49 Дж 5м При сжатии пружины с коэффициентом жесткости500 500 Н/м, Н/м потенциальная энергия пружины стала равна2,5 2,5 Дж Дж. Насколько сжалась пружина? Какова работа силы упругости? Дано: 𝑘 = 500 Н/м 𝐸п = 2,5 Дж 𝑘 ∆𝑥 𝐸п = 2 ∆𝑥− ? 𝐴− ? 2 ⇒ ∆𝑥 2 2𝐸п = 𝑘 𝐴 = −∆𝐸п ∆𝑥 = 2𝐸п 𝑘 ∆𝑥 = 2 × 2,5 = 0,1 м = 10 см 500 𝐴 = −2,5 Дж ∆𝑥 Основные выводы Потенциальная энергия — это величина, зависящая от положения тел, изменение которой при переходе системы из начального состояния в конечное равно работе внутренних консервативных сил системы, взятой с противоположным знаком: 𝐴 = −∆𝐸п Потенциальная энергия для системы «тело-Земля»: 𝐸п = 𝑚𝑔ℎ Основные выводы Потенциальная энергия упруго деформированного тела: 𝑘 ∆𝑥 𝐸п = 2 2 Изолированная система тел стремится к состоянию, в котором её потенциальная энергия минимальна.
