Закон сохранения механической энергии

При движении механической системы под действием сил, имеющих потенциал, изменения кинетической энергии системы определяются зависимостями (72.4) и (72.6):

откуда: т. е. . (74.1)

Сумму кинетической и потенциальной энергий системы называют полной механической энергией системы.

Таким образом, при движении механической системы в стационарном потенциальном поле полная механическая энергия системы при движении остается неизменной.

В реальных условиях на механическую систему могут действовать не только потенциальные силы, и полная механическая энергия системы может изменяться. Это происходит, когда часть энергии механической системы расходуется на преодоление различных сопротивлений или наблюдается приток энергии от других систем.

Расход механической энергии движущейся механической системы обычно означает превращение ее в теплоту, электричество, звук или свет, а приток механической энергии связан с обратным процессом превращения различных видов энергии в механическую энергию.

Вопросы для самоконтроля

1. Какое силовое поле называется потенциальным?

2. Что называется силовой функцией?

3. Как определить элементарную работу сил потенциального поля и работу этих сил на конечном перемещении системы, если известна силовая функция поля?

4. Какова работа сил, действующих на точки системы в потенциальном поле, на замкнутом перемещении?

5. Чему равна потенциальная энергия системы в любом ее положении?

6. Чему равно изменение потенциальной энергии механической системы при перемещении ее из одного положения в другое?

7. Какая зависимость существует между силовой функцией потенциального поля и потенциальной энергией системы, находящейся в этом поле?

8. Как определяются проекции на координатные оси силы, действующей в потенциальном поле на любую точку системы?

9. Какие поверхности называются эквипотенциальными и каковы их уравнения?

10. Как направлена сила, действующая на материальную точку в потенциальном поле, по отношению к эквипотенциальной поверхности, проходящей через эту точку?

11. Чему равна потенциальная энергия материальной точки и механической системы, находящихся под действием сил тяжести?

12. Какой вид имеют эквипотенциальные поверхности поля силы тяжести и ньютоновой силы тяготения?

13. В чем заключается закон сохранения и превращения механической энергии?

Дата добавления: 2014-01-07