Приклади. Залежність потенціальної енергії матеріальної точки від просторових координат утворює скалярне поле

Властивості

Залежність потенціальної енергії матеріальної точки від просторових координат утворює скалярне поле .

Сила, яка діє на частку в полі , визначається, як

Повна енергія матеріальної точки є сумою потенціальної та кінетичної енергій. Для фізичної системи, що складається з багатьох тіл повна енергія є сумою потенціальних та кінетичних енергій її складових, однак при цьому жодна взаємодія не повинна враховуватися двічі:

,

де — кінетична енергія i-того тіла системи, — потенціальна енергія j-го тіла завдяки взаємодії з i-тим.

Потенціальна енергія тіла масою , піднятого над поверхнею землі на висоту дається формулою

,

де — прискорення вільного падіння.

Потенціальна енергія пружної деформації тонкого стрижня або пружини

,

де — коефіцієнт жорсткості, — абсолютне видовження.

Потенціальна енергія тіла масою в полі гравітації іншого тіла масою при віддалі між ними дається формулою

,

де G — гравітаційна стала.

Потенційна енергія заряду в електростатичному полі заряду при віддалі між ними дорівнює в системі СГСЕ

.

Робо́та - фізична величина, яка визначає енергетичні затрати при переміщенні фізичного тіла, чи його деформації.

Робота зазвичай позначається латинською літерою A, й має розмірність енергії. У системі СІ робота вимірюється в Джоулях, При малому переміщенні фізичного тіла під дією сили говорять, що над тілом здійснюється робота

,

де - кут між напрямком сили й напрямком переміщення.

Згідно з цією формулою роботу здійснює тільки складова сили, яка паралельна переміщенню. Сила, яка перпендикулярна переміщеню, роботи не здійснює.

У випадку, коли тіло рухається по криволінійному контуру C, для знаходження роботи потрібно проінтегрувати наведений вище вираз вздовж контура:

Якщо сила потенціальна, то робота залежить лише від різниці значень потенціалу в початоковій і кінцевій точках і не залежить від траєкторії, по якій тіло рухалося між цими двома точками.

У термодинаміці при зміні об'єму тіла на величину dV під дією тиску P над тілом виконується робота

.

3) Закон збереження енергії - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється з часом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший. У термодинаміці закон збереження енергії відомий також під назвою першого закону термодинаміки.

У термодинаміці закон збереження енергії встановлює співвідношення між внутрішньою енергією тіла, кількістю теплоти, переданою тілу і виконаною роботою. Якщо тілу надати певну кількість теплоти Q, то частина її піде на виконання механічної роботи A, а частина на збільшення внутрішньої енергії тіла:

,

Дата добавления: 2015-05-23