Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 5. Закон сохранения энергии

Работа силы тяжести и силы упругости. Консервативные силы

Формулы (5.12), (5.13), (5.14) дают возможность подметить важную закономерность. При прямолинейном движении тела работа силы тяжести в каждом случае равна разности двух значений величины, зависящей от положений тела, определяемых высотами h₁ и h₂ над поверхностью Земли.

Более того, работа силы тяжести при перемещении тела массой т из одного положения в другое не зависит от формы траектории, по которой движется тело. Действительно, если тело перемещается вдоль кривой ВС (рис. 5.11), то, представив эту кривую в виде ступенчатой линии, состоящей из вертикальных и горизонтальных участков малой длины, увидим, что на горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальному отрезку длиной h₁ - h₂. Таким образом, работа силы тяжести при перемещении вдоль кривой ВС равна:

А = mgh₁ - mgh₂.

Важно Мы показали, что работа силы тяжести не зависит от формы траектории, а зависит только от положений начальной и конечной точек траектории.

Определим работу А при перемещении тела по замкнутому контуру, например по контуру BCDEB (рис. 5.12). Работа А₁ силы тяжести при перемещении тела из точки В в точку D по траектории BCD: А₁ = mg(h₂ - h₁), по траектории DEB: А₂ = mg(h₁ - h₂).

Тогда суммарная работа А = А₁ + А₂ = mg(h₂ - h₁) + mg(h₁ - h₂) = 0.

Важно При движении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.

Итак, работа силы тяжести не зависит от формы траектории тела; она определяется лишь начальным и конечным положениями тела. При перемещении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.

Запомни Силы, работа которых не зависит от формы траектории точки приложения силы и по замкнутой траектории равна нулю, называют консервативными силами.

<<< К началу      Окончание >>>