24.Кинетическая и потенциальная энергия (примеры).

Кинетическая энергия Т механической системы – мера механического движения тела, зависящая от скорости движения в данной инерциальной системе отсчета. Тело массой m, движущейся со скоростью v, обладает кинетической энергией

Учитывая формулу p=mv, выражение для кинетической энергии можно записать в виде р – импульс тела

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

Она зависит от расстояния, на котором находятся тела, и не зависит от их скорости. Таким образом, потенциальная энергия - это скалярная величина, имеющая числовое значение, но не имеющая вектора направления. Также она способна совершать работу под действием сил поля.

m - Масса тела.

g - Ускорение свободного падения.

h - Высота.

Еще одним примером консервативной силы можно считать силу упругой деформации. Скажем, к примеру, если взять пружину, на конце которой закреплен груз.

 В начальном состоянии, когда пружине не растянута и не сжата груз обладает нулевой потенциальной энергией. Если пружину сжать, то есть изменить положение тела. То груз приобретет некоторую энергию. Далее при отпускании потенциальная энергия перейдет в силу движения и вернет  груз в начальное положение.

  k - коэффициент упругости.

 l - изменение длинны.

Примером потенциальной энергии можно считать, такую энергию которой обладает тело массой m подвешенное на некотором расстоянии от земли. В данном случае взаимодействуют два тела. Это земля и подвешенный груз. Роль потенциального поля сил играет гравитационное поле земли. Консервативная сила в данном случае это сила тяжести. Расстоянием между телами считается расстояние между грузом и поверхностью земли.

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

Wполн. = W кин.+ Wпот

Пример: Мяч бросают с какой-то высоты на землю. В верхней точки он обладает потенциальной энергией, кинетическая равна нулю. С уменьшением высота эта энергия тоже уменьшается. Когда мяч упадет на землю, он покатится. Его потенциальная энергия станет равной нулю, а кинетическая примет какое-то значение.

Когда человек сидит на стуле, он обладает потенциальной энергией, т. е. возможностью что-то совершить. А бегущий человек обладает кинетической, энергией движущегося тела.

25.Закон сохранения энергии в механике.

Закон сохранения энергии: при любых процессах, происходящих в замкнутой консервативной системе, её полная механическая энергия не изменяется.

Е = Екин + Епот = const

здесь Е — полная механическая энергия. Полная механическая энергия остается постоянной:

Существует еще один вид систем – диссиативные системы, в которых механическая энергия постепенно уменьшается за счет преобразования в другие (немеханические) формы энергии. Этот процесс получил название дисспации (рассеяния) энергии.

Физическая сущность закона сохранения и превращения энергии заключается в том, что при любых физических взаимодействиях энергия не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой.