32737

Потенциальная энергия. Виды потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии

Доклад

Физика

Виды потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии. Рассмотрение примеров взаимодействия тел силами тяготения и силами упругости позволяет обнаружить следующие признаки потенциальной энергии: Потенциальной энергией не может обладать одно тело не взаимодействующее с другими телами. Связь силы и потенциальной энергии Каждой точке потенциального поля соответствует с одной стороны некоторое значение вектора силы действующей на тело и с другой стороны некоторое значение потенциальной энергии .

Русский

2013-09-05

55 KB

36 чел.

12.Потенциальная энергия. Виды потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии.

Потенциальная энергия. Рассмотрение примеров взаимодействия тел силами тяготения и силами упругости позволяет обнаружить следующие признаки потенциальной энергии:

Потенциальной энергией не может обладать одно тело, не взаимодействующее с другими телами. Потенциальная энергия — это энергия взаимодействия тел.

Потенциальная энергия поднятого над Землей тела — это энергия взаимодействия тела и Земли гравитационными силами. Потенциальная энергия упруго деформированного тела — это энергия взаимодействия отдельных частей тела между собой силами упругости.

Связь силы и потенциальной энергии

Каждой точке потенциального поля соответствует, с одной стороны, некоторое значение вектора силы , действующей на тело, и, с другой стороны, некоторое значение потенциальной энергии . Следовательно, между силой и потенциальной энергией должна существовать определенная связь.

Для установления этой связи вычислим элементарную работу , совершаемую силами поля при малом перемещении тела, происходящем вдоль произвольно выбранного направления в пространстве, которое обозначим буквой . Эта работа равна

где - проекция силы на направление .

Поскольку в данном случае работа совершается за счет запаса потенциальной энергии , она равна убыли потенциальной энергии на отрезке оси :

Из двух последних выражений получаем

Откуда

Последнее выражение дает среднее значение на отрезке . Чтобы

получить значение в точке нужно произвести предельный переход:

Так как может изменяться не только при перемещении вдоль оси , но также и при перемещениях вдоль других направлений, предел в этой формул представляет собой так называемую частную производную от по :

Это соотношение справедливо для любого направления в пространстве, в частности и для направлений декартовых координатных осей х, у, z:

Эта формула определяет проекции вектора силы на координатные оси. Если известны эти проекции, оказывается определенным и сам вектор силы:

в математике вектор ,

где а - скалярная функция х, у, z, называется градиентом этого скаляра обозначается символом . Следовательно, сила равна градиенту потенциальной энергии, взятого с обратным знаком


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76653. Изучение настройки DSL-модема 366.84 KB
  DMT модуляция Сначала несколько слов о модуляции DMT которая в основном и используется DSL модемами.Lite 05 80 DSL2 10 120 DSL2 10 240 DSL2 nnex M 35 240 В DSL используется метод модуляции дискретное многотоновое кодирование DMT. При этом вся полоса пропускания DSL разбивается на 512 каналов.
76654. Импульсная модуляция 133.79 KB
  Импульсная модуляция это модуляция при которой в качестве несущего сигнала используется периодическая последовательность импульсов а в качестве модулирующего может использоваться аналоговый или дискретный сигнал. Поскольку периодическая последовательность характеризуется четырьмя информационными параметрами амплитудой частотой фазой и длительностью импульса то различают четыре основных вида импульсной модуляции: амплитудноимпульсная модуляция АИМ; происходит изменение амплитуды импульсов несущего сигнала; частотноимпульсная...
76655. Многостанционный доступ с кодовым разделением 737 KB
  Общие положения; функции Уолша; корреляция и ортогональные функции Уолша; неортогональные псевдослучайные функции; ортогональное расширение с использованием функций Уолша; аутентификация и шифрование
76656. Участие в долевом строительстве многоквартирных домов 44.72 KB
  В условиях переходы к рыночной экономике получила распространение такая форма приобретения гражданами жилья, как участие в долевом строительстве. Первым специальным законом, регулирующим данную сферу, стал федеральный закон...
76657. Правила надання готельних послуг 42.28 KB
  Для зберігання речей і цінностей готелі надають камери схову та сейфи в номерах або у адміністратора. У готелі організується розвантаження, навантаження і доставка багажу в номер посильними, які оплачуються чайовими. Також чайовими оплачується доставка харчування в номер.
76660. КОНФЕССИИ: СУННИЗМ И ПУРИТАНИЗМ 38.76 KB
  Надо отметить, что эти толкования не имеют принципиальных отличий друг от друга и разделяются только в частных моментах. Популярность того или иного толкования (мазхаб) зависит главным образом от традиций, существующих в той или иной исламской стране.