|
|
|
|
|
§ 14. Энергия
Механическая энергияДо сих пор мы говорили о работе силы. Поскольку любая сила действует со стороны некоторого тела, работу силы часто называют работой тела, со стороны которого приложена сила. Например, когда говорят о работе, совершаемой деформированной пружиной при уменьшении деформации, то имеют в виду работу, которую совершает сила упругости, действующая со стороны пружины. Движущееся тело тоже может совершить работу. Например, если движущаяся по столу тележка наезжает на пружину и деформирует ее, то работу по сжатию пружины совершает сила, действующая со стороны тележки. При этом скорость тележки уменьшается. Потенциальная энергияПоднятое над Землей тело совершает работу, когда оно движется вниз. Вспомните, например, какую большую работу совершает поднятая плотиной вода, когда она падает на лопасти турбин на гидроэлектростанции. При этом изменяется взаимное положение действующих друг на друга тела и Земли. Когда работу совершает деформированная пружина, изменяется взаимное положение действующих друг на друга частиц, из которых состоит пружина.
Рассмотрим примеры. Потенциальная энергия поднятого грузаВ предыдущем параграфе мы показали, что когда груз массой т опускается с высоты h, сила тяжести совершает работу А = mgh. Значит, если нулевому значению потенциальной энергии сопоставить положение груза на поверхности Земли, то
Потенциальная энергия деформированной пружиныВ предыдущем параграфе мы показали, что когда деформация пружины уменьшается от начального значения х до нуля, сила упругости совершает работу
где k — жесткость пружины. Следовательно,
|
Какова потенциальная энергия груза массой 10 кг, поднятого на высоту 20 м?
|
|