Кинетическая энергия. Потенциальная энергия

Для более полной характеристики движения пользуются понятием «энергия». Энергия есть общая количественная мера всех видов взаимодействия. Она определяется максимальной работой, которую может совершить тело. В результате взаимодействия тел меняются их скорости, положение в пространстве, тела деформируются.

В механике различают кинетическую энергию – функцию массы и скорости тела и потенциальную, зависящую от характера сил и конфигурации тел.

Из II закона Ньютона следует, что под действием результирующей силы изменяется импульс тела

. (46)

Действие силы приводит к перемещению тела (рисунок 4) на расстояние .

При выполнении рис.4 помнить: направлен по касательной; .

Умножим (7) скалярно на , получим

(47)

Учитывая, что , а также что

, запишем (47) в виде

О

(48)

 

Рисунок 28

Произведение -равно элементарной работе всех сил на участке

. (49)

Величина называется кинетической энергией тела, обозначается Е_к

. (50)

Кинетическая энергия может быть записана через импульс

,

.

С учетом новых понятий формула (50) выражает соотношение между работой и кинетической энергией: элементарная работа сил, действующих на тело, равна элементарному изменению кинетической энергии тела.

Полная работа на участке 1-2 находится интегрированием формулы (49)

Изменение энергии

, то есть

. (51)