Среда, 18.06.2025, 15:11

Физика всем! Сайт Тимура Латыпова

Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии

Изучите теорию, после пройдите тестирование

Понятие энергии

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Энергия – это физическая величина, характеризующая способность тела совершать работу.

Энергия – скалярная величина. В системе СИ единицей измерения энергии является Джоуль.

Кинетическая и потенциальная энергия

Различают два вида энергии – кинетическую и потенциальную.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Кинетическая энергия – это энергия, которой тело обладает вследствие своего движения:

  \[E_k=\frac{mv^2}{2}\]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Потенциальная энергия – это энергия, которая определяется взаимным расположением тел, а также характером сил взаимодействия между этими телами.

Потенциальная энергия в поле тяготения Земли – это энергия, обусловленная гравитационным взаимодействием тела с Землей. Она определяется положением тела относительно Земли и равна работе силы тяжести по перемещению тела из данного положения на нулевой уровень:

  \[W_p=mgh\]

Потенциальная энергия упруго деформированного тела – энергия, обусловленная взаимодействием частей тела друг с другом. Она равна работе внешних сил по растяжению (сжатию) недеформированной пружины на величину \Delta x:

  \[W_p=\frac{k{\Delta x}^2}{2}\]

Тело может одновременно обладать и кинетической, и потенциальной энергией.

Полная механическая энергия тела или системы тел равна сумме кинетической и потенциальной энергий тела (системы тел):

  \[E=E_k+W_p\]

 

Закон сохранения энергии

Для замкнутой системы тел справедлив закон сохранения энергии:

  • полная механическая энергия замкнутой системы тел есть величина постоянная:

      \[E=const\]

В случае, когда на тело (или систему тел) действуют внешние силы, например, сила трения, закон сохранения механической энергии не выполняется. В этом случае изменение полной механической энергии тела (системы тел) равно работе внешних сил:

  \[\Delta E=A\]

Закон сохранения энергии позволяет установить количественную связь между различными формами движения материи. Так же, как и закон сохранения энергии, он справедлив не только для механических движений, но и для всех явлений природы. Закон сохранения энергии говорит о том, что в энергию в природе нельзя уничтожить так же, как и создать из ничего.

В наиболее общем виде закон сохранения энергии можно сформулировать так:

  • энергия в природе не исчезает и не создается вновь, а только превращается из одного вида в другой.

Пройдите тест по теме кинетическая и потенциальная энергия

Поиск по материалу сайта

Латыпов Тимур © 2025