|
|
|
|
|
Глава 1. Механические явления
Кинетическая и потенциальная энергияЧтобы забить сваю, масса ударника копра должна быть достаточно большой. Если с той же высоты, на которой находится ударник, упадёт лёгкое тело, например мяч, то работа мяча будет столь незначительна, что свая останется неподвижной. Иначе говоря, потенциальная энергия мяча много меньше потенциальной энергии копра. Работа, которую может совершить поднятое на некоторую высоту тело, прямо пропорциональна этой высоте. Потенциальная энергия падающей воды, а следовательно, и мощность гидроэлектростанции зависит от высоты плотины. Именно поэтому реки, текущие по равнине, менее пригодны для строительства ГЭС, чем реки в горных районах. Следовательно, чем больше высота, на которую поднято тело, и чем больше его масса, тем больше потенциальная энергия этого тела. Потенциальную энергию тела, поднятого над землёй, вычисляют по формуле:
Обладает потенциальной энергией и любое деформированное тело. Так, растянутая дверная пружина, сжимаясь, приводит в движение дверь (рис. 113, а). Пружина совершает работу — возвращает дверь назад. Деформированная тетива лука для стрельбы (рис. 113, б) совершает работу — сообщает стреле скорость. В пневматическом же ружье (рис. 113, в) потенциальной энергией обладает сжатый газ, который совершает работу по выталкиванию пули из ствола и сообщает ей скорость.
3. Как кинетическая, так и потенциальная энергия являются величинами относительными. Их значения зависят от выбора положения тела отсчёта, относительно которого определяется энергия. Например, кинетическая энергия тела, покоящегося на столе вагона движущегося поезда, равна нулю относительно стола или вагона. Относительно же платформы тело движется, значит, обладает кинетической энергией. Потенциальная энергия тела, покоящегося на столе, равна нулю, если рассматривать его положение относительно стола. Если же отсчёт энергии вести от пола, то тело будет находиться на определённой высоте и, следовательно, обладать некоторой потенциальной энергией.
|
|
|