Потенциальная энергия

Кинетическая энергия — энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Каждое тело обладает либо кинетической, либо потенциальной энергией, либо и той, и другой сразу, как, например, летящий самолет.

Сохранение. Кинетическая энергия не изменяется при взаимодействиях, изменяющих лишь механические характеристики системы. Свойства сохранения кинетической энергии и второго закона Ньютона достаточно, чтобы вывести математическую формулу кинетической энергии.

Если рассматривать макроскопический объект (например, твёрдое тело видимых размеров) как единое целое, можно говорить о такой форме энергии, как внутренняя энергия. Энергия — физическая величина, характеризующая состояние тела или системы тел по их движению и взаимодействию.

При изменении состояния тела (изменении энергии) совершается механическая работа. Эта теорема справедлива для любого движения и для сил любой природы. Кинетическая энергия зависит от выбора системы отсчета. Это утверждение называют теоремой о кинетической энергии. Свойством консервативности обладают сила тяжести и сила упругости. Она равна работе, которую совершает сила тяжести при опускании тела на нулевой уровень. Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком.

Растянутая (или сжатая) пружина способна привести в движение прикрепленное к ней тело, т. е. сообщить этому телу кинетическую энергию. Работа силы трения зависит от пройденного пути. Понятие потенциальной энергии для силы трения вводить нельзя. Единица измерения энергии — Дж (джоуль). Кинетическая энергия характеризует движение тела. Это векторная физическая величина.

Тело массой 1 кг движется поступательно со скоростью 50 км/ч. Найти его кинетическую энергию. И если в жизни энергию человека мы можем оценивать в основном по последствиям его деятельности, то в физике энергию можно измерять и изучать множеством различных способов. Так и с изучением энергии. Ученые-исследователи изучили и обозначили множество видов энергии в физике.

В механике изучают движение и взаимодействие тел друг с другом. В физике существует общее правило, связывающее энергию и работу. В случае, когда тело движется под влиянием силы, оно уже не только может, но и совершает какую-то работу. Тело, двигаясь, расходует свою энергию и совершает работу. Из формулы видно, что чем больше масса и скорость тела, тем выше его кинетическая энергия. Падая вниз, она совершает работу, приводя в движение мощные турбины электростанций.

Мышцы, приводящие в движение звенья тела, совершают механическую работу. Выполнение работы требует энергии. Следовательно, при выполнении работы энергия в системе уменьшается. Кроме того, энергия – это мера перехода одного вида движения в другой. Полная энергия биомеханической системы равна сумме всех перечисленных видов энергии.

Потенциальная энергия всегда связана с той или иной силой, действующей со стороны одного тела на другое. Энергия поступает в биомеханическую систему за счёт протекания в мышцах метаболических обменных процессов. Изменение энергии, в результате которого совершается работа, не является высокоэффективным процессом в биомеханической системе, то есть не вся энергия переходит в полезную работу. Часть энергии теряется необратимо, переходя в тепло: только 25 % используется для выполнения работы, остальные 75 % преобразуются и рассеиваются в организме.

Потенциальная энергия

Если же Аi < 0, то есть энергия звена уменьшилась, - отрицательная работа. Кинетическаяэнергия – энергия движения. Рассмотрим простейший случай, когда векторы силы и перемещения направлены вдоль одной прямой в одну и ту же сторону. Если сила, действующая на тело, направлена в сторону движения, то она совершает положительную работу, т. е. Значит, , кинетическая энергия тела увеличивается.

Закон сохранения механической энергии

Щелкните по ссылке «Энергия. Кинетическая энергия системы есть функция состояния движения этой системы. Теперь рассмотрим связь кинетической энергии с работой. Работа, так же как и кинетическая энергия, измеряется в джоулях. Скорость совершения работы (передачи энергии) называется мощность. Виды сил. Уравновешенные силы и равнодействующая. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 стр. вышел из печати в июле 2015 г. в четвёртом издании.

Глава XXV. ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМЫ

Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. В общем случае КПД показывает, как эффективно механизм преобразует один вид энергии в другой. При вычислении кинетической энергии не имеет значения куда движется автомобиль, так как энергия, как и работа, величина скалярная. Тело обладает энергией, если способно совершить работу. Если тело массой m движется со скоростью v, то для его остановки необходимо совершить работу равную его первоначальной кинетической энергии.

Теорема о кинетической энергии справедлива и в общем случае, когда тело движется под действием изменяющейся силы, направление которой не совпадает с направлением перемещения. Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел (например, положением тела относительно поверхности Земли).

Потенциальная энергия Ep зависит от выбора нулевого уровня, то есть от выбора начала координат оси OY. В каждой задаче нулевой уровень выбирается из соображения удобства. Физический смысл имеет не сама потенциальная энергия, а ее изменение при перемещении тела из одного положения в другое.

Закон сохранения энергии и динамика вращательного движения

Следовательно, такая пружина обладает запасом энергии. Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.

Коэффициент полезного действия (КПД) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. КПД можно рассчитывать как через работу, так и через мощность.

В электрических двигателях КПД – отношение совершаемой (полезной) механической работы к электрической энергии, получаемой от источника. В электрических трансформаторах – отношение электромагнитной энергии, получаемой во вторичной обмотке, к энергии, потребляемой первичной обмоткой. Из–за неизбежных потерь энергии на трение, на нагревание окружающих тел и т.п.

А конкретнее о кинетической и потенциальной энергии. Энергия же движущегося тела зависит от его скорости. Работа и энергия. Обзор: Кинетическая энергия материальной точки и механической системы.

Сегодня популярно:

  • Было -14, миопия высокой степениБыло -14, миопия высокой степениОтсутствие коррекции при миопии 1 и 2 степени тяжести. Близорукость слабой степени– это 1 степень, которая находится в промежутке от -0,25 до -3,0 диоптрий. Наиболее популярная операция […]
  • Повышенный транспортный налог для дорогих автомобилейПовышенный транспортный налог для дорогих автомобилейПроблема в том, что не приходит транспортный налог! Неприходил почтой по месту прописке(Питер) и временной регистрацие(Омск). Получается, что мне не начисляют налог? Почему? Делал запросы […]
  • Правила составления анкеты для опросаПравила составления анкеты для опросаЕсли мы хотим получить данные от филиалов, сотрудников и волонтеров, мы используем опросы SurveyMonkey». Вы можете работать с нашим сервисом самостоятельно или поручить создание анкет и […]