Кинетическая и потенциальная энергия
Энергия тела — физическая величина, определяющая работу наблюдаемого тела или системы тел за бесконечно долгое время.
В изучении механических явлений рассматривают потенциальную и кинетическую энергии.
Кинетическая энергия — энергия, которой обладает тело в движении (вращении, перемещении в пространстве).
Футбольный мяч, летящий в ворота, летящая в цель стрела, выпущенная метким лучником, едущие с горы сани с сидящим в них хохочущим ребенком — все они во время движения характеризуются кинетической энергией.
Кинетическая энергия напрямую зависит от массы тела и скорости перемещения.
Формула кинетической энергии Ек = mv2/2
Где где m — масса объекта;
v — скорость перемещения объекта в конкретной точке.
Потенциальная энергия. Само по себе тело потенциальной энергией не обладает. Этот вид энергии характеризует взаимосвязь элементов объекта или двух отдельных тел в пространстве.
Стоящие на вершине холма санки, стрела, вложенная лучником в натянутую тетиву, ядро в стволе средневековой пушки — пример объекта, обладающего потенциальной энергией.
Потенциальная энергия бывает положительной или отрицательной относительно определенного условного нулевого уровня, принятого для системы координат:
сила тяжести,
сила упругости,
архимедова сила
Потенциальная энергия объекта зависит от приложенных к нему сил.
Если оценивать расположение объекта в отношении уровня Земли, то потенциальная энергия объекта на поверхности планеты принимается за ноль.
Уравнение Еп = mɡh поможет рассчитать потенциальную энергию на высоте h:
где m — масса тела;
ɡ - ускорение свободного падения;
h — высота центров масс объектов относительно поверхности планеты;
ɡ = 9,8 м/с2
Потенциальная энергия упруго деформированного объекта (пружины) рассчитывается согласно уравнению:
Еп = k·(∆x)2/2,
где k — коэффициент жёсткости,
∆x — изменение длины объекта вследствие его сжатия или растяжения.
Подробно различные виды потенциальной энергии разбираются на странице 131 учебника «Физика 10 кл. под редакцией Касьянова В. А.»