Предположим, я могу поднять тело массой вверх с постоянной силой так что чистое ускорение на нем равно нулю. Я хочу найти потенциальную энергию и полную энергию тела, когда я заставил тело подняться на высоту. .
Легкий. Гравитационно потенциальная энергия . Кинетическая энергия . Сложите их, и я получу полную энергию.
Сейчас. Видеть это немного по-другому. Работа, выполненная Силой . Работа, совершаемая гравитацией . Чистая работа выполнена Н. Но потенциальная энергия .
Как достигается эта потенциальная энергия, когда чистая работа равна нулю? Это мое сомнение. Я знаю, что мне не хватает какой-то базовой концепции, но, пожалуйста, помогите.
Вы недостаточно четко определяете свои системы.
Если система представляет собой массу и Землю, то в описанной вами ситуации внешняя сила, совершающая работу над этой системой, увеличивает потенциальную энергию системы масса-Земля.
Теперь взгляните на систему, которая представляет собой только массу. Тогда на массу действуют две силы. Сила, описанная выше, и сила гравитационного поля (веса), равные по величине, но противоположные по направлению. Таким образом, результирующая сила, действующая на массу, равна нулю, и, следовательно, кинетическая энергия массы не изменяется.
Возможно, вы забываете, что отдельная масса сама по себе не может иметь гравитационной потенциальной энергии? Часто говорят, что масса обладает гравитационной потенциальной энергией где следует утверждать или понимать, что система масса-Земля обладает потенциальной энергией. Путаница может усугубляться тем фактом, что при падении массы видно, что она движется быстрее и, таким образом, приобретает кинетическую энергию. Что забыто, так это то, что, хотя это и не поддается измерению, Земля также ускоряется вверх по направлению к массе и приобретает кинетическую кинетическую энергию. Таким образом, и масса, и Земля теряют потенциальную энергию.
По теореме работы-KE
Теперь, если определенная сила является консервативным, у вас есть выбор определить его соответствующий PE так, чтобы
и ПЕРЕДВИГИТЕ его влево, чтобы
Заметьте, что при этом исчезает из РГО.
В заключение, вы либо считаете это проделанной работой, либо (если сила консервативна) считаете это PE, НО НЕ ОБОИМ ОБОИМ, как то, что вы сделали в своем аргументе.
Потенциальная энергия не является энергией. Если, например, положить на вытянутую ладонь предмет массой m и поднять его на расстояние h так, что он изначально неподвижен, а в конце концов станет неподвижным, то полная работа, совершенная над телом силой веса, действующей на это -mgh , а общая работа, проделанная над ним нормальной силой, действующей на него из-за взаимодействия с вашей ладонью, равна mgh . Суммарная работа равна 0, а изменение энергии равно 0.
Потенциальная энергия — это концепция, используемая в некоторых видах анализа, поскольку она может упростить их выполнение и/или понимание. Это не энергия.
пользователь10851