האנרגיה הקינטית ופוטנציאלית

click fraud protection

אחד המאפיינים של כל מערכת היא האנרגיה הקינטית ופוטנציאלית שלה.אם כוח F יש השפעה על הגוף במנוחה בצורה כזו כי זה האחרון מוגדר בתנועה, יש עבודת ועדת dA.במקרה זה, dT האנרגיה הקינטית הופך, העבודה מחויבת יותר גבוהה.במילים אחרות, אנחנו יכולים לכתוב את השוויון:

dA = dT

בהתחשב בדרך DR, עבר על ידי הגוף, ופיתחנו במהירות של DV, אנו משתמשים בחוק השני של ניוטון לכוח:

F = (/ DT DV)

מ 'נקודה חשובה *:ניתן להשתמש בחוק אם נלקח מערכת התייחסות אינרציה.הבחירה של מערכת משפיעה על הערך של אנרגיה.באנרגית מערכת SI הבינלאומית נמדד בגאולים (J).

מכאן שהאנרגיה הקינטית של חלקיקים או גוף, המתאפיינים במהירות V התנועה והמסה m, תהיה:

T = ((V * V) * מ ') / 2

ניתן להסיק כי האנרגיה הקינטית נקבעה על ידי השיעורומסה, למעשה מייצגת פונקציה של התנועה.אנרגיה קינטית ופוטנציאלית

אפשר לתאר את מצבו של הגוף.אם הראשון, כפי שכבר אמר, הוא מקושר ישירות עם התנועה, מערכת השנייה מוחלת על גופי האינטראקציה.האנרגיה קינטית ופוטנציאלית נחשבת בדרך כלל לדוגמא, כאשר הכח של גוף חיבור, העצמאי של נתיב התנועה.במקרים כאלה הוא עמדות רק ראשוניות וסופיות חשובות.הדוגמא המפורסמת ביותר - האינטראקציה הכבידתית.אבל אם זה חשוב והמסלול, הכוח הוא dissipative (חיכוך).

במילים פשוטות, האנרגיה הפוטנציאלית היא היכולת לעשות את העבודה.בהתאם לכך, אנרגיה זו יכולה להיחשב כיצירה שיש צורך לעשות כדי להעביר את הגוף מנקודה אחת לשנייה.כלומר:

dA = * ד"ר

אם האנרגיה הפוטנציאלית מסומנת כDP, נקבל:

dA = - ערך שלילי DP

מצביע על כך שהביצוע של העבודה הוא כתוצאה מירידה בעקורה.לפונקציה ידועה DP ניתן לקבוע לא רק את F מודול הכח, ואת וקטור הכיוון שלה.שינוי

באנרגיה הקינטית מזוהה תמיד עם פוטנציאל.זה מובן בקלות אם נזכור את חוק שימור של מערכות אנרגיה.השווי הכולל של T + DP כאשר תמיד נע הגוף נשאר אותו הדבר.לפיכך, שינויים בT תמיד מתרחשים במקביל לשינוי DP, נראה שהם זורמים זה לתוך זה, שינה את מציאות.

מכיוון שהאנרגיה הקינטית ופוטנציאלית מחוברים ביניהם, הסכום שלהם מייצג את האנרגיה הכוללת של המערכת.עם כל כבוד למולקולות היא האנרגיה הפנימית והוא תמיד נוכח, עד שיש לפחות את התנועה והאינטראקציה התרמית.

בעת ביצוע חישובים נבחרו מסגרת התייחסות, וכל זמן שרירותי נלקח לראשוני.באופן דומה, כדי לקבוע את הערך של האנרגיה הפוטנציאלית אפשרי רק באזור פעולה של כוחות כאלה שכאשר העבודה נעשית עצמאית של נתיב תנועה של חלקיק או גוף.בפיסיקה, כוחות כזה נקראים שמרני.הם תמיד צמודים לחוק שימור האנרגיה הכוללת.נקודה מעניינת

: במצב שבו השפעות חיצוניות הן מינימליות או מפולס, כל למדו המערכת תמיד נוטה למצבו כך שהאנרגיה הפוטנציאלית שלו שואפת לאפס.לדוגמא, הכדור נזרק מגיע לגבול של האנרגיה הפוטנציאלית שלה בחלק העליון של המסלול, אבל באותו הרגע מתחיל לנוע כלפי מטה, המרת אנרגיה אצורה לנוע, בביצוע הניתוח.צריך שוב לציין כי האנרגיה הפוטנציאלית היא תמיד אינטראקציה של לפחות שני גופים: למשל, בדוגמא של כדור על השפעות כוח המשיכה של כוכב הלכת.האנרגיה קינטית יכולה להיות מחושבת בנפרד עבור כל הגוף נע.