ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

05.09.2015

Підручник з фізики для вступників до ВНЗ

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч. 10кл. стор 135-142, 153)

Визначення потенційної сили

Робота потенційної сили

Визначення потенційної енергії

Робота сил тертя, тяжіння га прикладі скочування тіла по похилій площині

Принцип мінімуму потенціальної енергії Інформація тут на нашому сайті.

Стійке, нестійке, байдуже рівноваги. Визначення і приклади

Робота сили тяжіння (навч. 10кл.стр.139)

Потенційна енергія в гравітаційному полі. Формула

Робота сили тяжіння в гравітаційному полі

Залежність потенційної енергії в поле тяжіння від відстані до центру поля. Графік

Робота сили пружної деформації

Потенційна енергія тіла при пружній взаємодії. Формула

Залежність потенційної енергії пружної деформації від деформації. Графік

Пружне і не пружне зіткнення. Визначення. Перехід енергії. (навч. 10кл.стр.153)

Закон збереження повної механічної енергії ізольованої системи (коротко)

Потенційна(Консервативна) сила – сила, робота якої при переміщенні матеріальної точки залежить тільки від початкового і кінцевого положень точки в просторі.

Робота консервативної сили при переміщенні матеріальної точки по замкнутому контуру дорівнює нулю.

Наприклад, сила тяжіння – потенційна сила, її робота не залежить від форми траєкторії (див. вище сила тяжіння)

Потенційної (лат. потенція – можливість) енергією називається енергія, яка визначається взаємним положенням взаємодіючих тіл або частин одного і того ж тіла.

Потенційна енергія тіла в даній точці – скалярна фізична величина, що дорівнює роботі, яку здійснюють потенційною силою при переміщенні тіла з цієї точки в точку, прийняту за нуль відліку потенціальної енергії.

Одиниця виміру – Дж (Джоуль)

Позначення — Ер

Потенціальною енергією володіє всяке пружно деформоване тіло.

Потенційну енергію стисненого газу використовують в теплових двигунах, пневмоинструменте і т. д.

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

Так робота сили тяжіння Ag = Ep1 – Ep2 = mgH

Потенційна енергія в цьому випадку характеризує енергію гравітаційного тяжіння матеріальної точки до Землі.

Потенціальна енергія матеріальної точки, піднятої на висоту Н над «нулем»

Ер = mgH

Потенційна енергія залежить від координати (щодо «нуля» потенційної енергії)

Зміна потенційної енергії характеризує роботу сили тяжіння по переміщенні тіла. Ця робота дорівнює зміні потенційної енергії, взятому з протилежним знаком. Тіло знаходиться нижче поверхні землі, має негативну потенційну енергію.

У загальному випадку робота всіх сил, діючих на тіло дорівнює сумі робіт потенціальних і не потенціальних сил: A = Ap + Anp

Принцип мінімуму потенціальної енергії :

Будь-яка замкнута система прагне перейти в такий стан, в якому її потенціальна енергія мінімальна.

Стійка рівновага – рівновага, при якому тіло, виведене з положення рівноваги, повертається в початкове положення.

Нестійка рівновага – рівновага, при якому тіло, виведене з положення рівноваги, не повертається в початкове положення.

Байдуже рівновага – рівновага, при якому сусідні положення тіла також є рівноважними.

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

Робота сили тяжіння при переміщенні тіла на висоту Н:

Fg = — G

Ag = FgH cos(0) = G H

Ag = Ep(r) – Ep(r-H)

Потенційна енергія тіла масою m в гравітаційному полі:

Ep(r) = — G

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

Початок відліку знаходиться на нескінченно великій відстані від Землі (на нескінченності) На цій відстані прагнути до нуля і сила гравітаційного тяжіння до Землі

Відстань у всіх інерціальних системах відліку одне і теж. Тому потенційна енергія не залежить від вибору системи відліку, а залежить від вибору «нуля» відліку.

Робота сили пружності при розтягу і стиску пружини

Потенційну енергію мають не тільки підняті тіла. Розглянемо роботу, чинену силою пружності при деформації пружини.

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

Сила пружності змінюється від Fпр = kx0 до Fпр = kx

Середня сила пружності Fпр.ср = = (x0 + x)

Напрям середньої сили пружності ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru
і переміщення ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru
співпадають

Робота сили пружності залежить тільки від початкового і кінцевого положень.

Це означає, що сила пружності — потенційна.

Аупр = (x0 + x)∆x = (x0 + x)(x0 — x) = —

Потенціальна енергія пружини (упругодеформированного тіла)

Ep =

x – подовження або стискання тіла (пружини)

k – жорсткість тіла (пружини)

Початок відліку відповідає нерастянутой пружині, подовження якої x=0

Потенційна енергія упругодеформированной пружини дорівнює роботі сили пружності при переході пружини з деформованого стану в недеформированное.

ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (навч.: physicedu.ru

Потенційна енергія упругодеформированной (стислій або розтягнутої) пружини залежить від ступеня її деформації.

Важливою характеристикою потенційної енергії є те, що тіло не може володіти нею, не взаємодіючи з іншими тілами.

Потенційна енергія характеризує взаємодіючі тіла, кінетична – рухомі. І та, і інша виникають в результаті взаємодії тел.

Якщо тіла взаємодію між собою тільки силами тяжіння і силами пружності, і ніякі зовнішні сили на них не діють (або ж їх рівнодіюча дорівнює нулю), то при будь-яких взаємодіях тіл робота сил пружності або сил тяжіння дорівнює зміні потенційної енергії, взятої з протилежним знаком.

У той же час, за теоремою про кінетичної енергії (зміна кінетичної енергії тіла дорівнює роботі зовнішніх сил) робота тих же сил дорівнює зміні кінетичної енергії:

Короткий опис статті: потенційна енергія

Джерело: ПОТЕНЦІЙНА ЕНЕРГІЯ (уч ::: physicedu.uk

Також ви можете прочитати