Определение потенциальной энергии с точки зрения выполненной работы

Это правда, что источник может быть не самым надежным из всех, однако в нем говорится, что:

Потенциальная энергия U равна работе, которую вы должны совершить, чтобы переместить объект из U "=" 0 ориентир на позицию р . Контрольная точка, в которой вы присваиваете значение U "=" 0 является произвольным, поэтому может быть выбран для удобства, как выбор начала системы координат.

Это верно, если мы посмотрим, например, на формулу потенциальной энергии гравитации для малых расстояний от земли: U "=" м г час . На уровне земли потенциальная энергия равна нулю. Чтобы поднять объект на определенную высоту, нам нужно совершить работу над этим объектом, и она равна потенциальной энергии этого тела после того, как мы закончим.

Однако общая формула для гравитационной потенциальной энергии выбирает бесконечно удаленную точку в качестве точки отсчета с нулевой потенциальной энергией. Таким образом, для перемещения объекта из бесконечности к Земле не требуется никакой работы, и, таким образом, приведенное выше утверждение в этом случае больше не действует.

Что они, вероятно, забыли добавить, так это предположение, что объект должен двигаться с постоянной скоростью (или вообще не двигаться до того, как мы начали его двигать и после того, как мы закончили), или, в более общем смысле, кинетическая энергия после процесса должна быть таким же, как до того, как мы начали. Правильный? Есть ли что-то еще, что следует добавить?

Ответы (1)

"Значит, перемещение объекта из бесконечности к земле не требует никакой работы"... что еще??? Может быть, вы говорите это потому, что сила притяжения будет перемещать массу без внешней работы?

Я вижу, где обычно надежный сайт Гиперфизики сбивает с толку или неполный. Лучшее определение: «Потенциальная энергия — это отрицательная внутренняя работа, совершаемая консервативной силой при изменении конфигурации системы».

Δ U "=" Вт я н т е р н а л

Это определение устраняет необходимость во внешнем агенте для выполнения работы.

Гиперфизике, вероятно, необходимо уточнить, какая сила совершает работу, которую они имеют в виду. Они также должны пояснить, что это работа, совершаемая этой силой в процессе перехода из положения покоя в другое положение покоя. Тогда внешняя сила должна выполнить некоторую работу либо для того, чтобы заставить объект двигаться (подъем против силы тяжести, чтобы заставить его двигаться вверх -> положительная работа), либо для того, чтобы остановить его (тяга против силы тяжести, чтобы остановить падение -> отрицательная работа). Мне нравится определение @garyp НАМНОГО лучше.
«Может быть, вы говорите это потому, что сила притяжения будет двигать массу без внешней работы?» - да конечно. Они прямо заявляют: потенциальная энергия — это работа, которую вы должны совершить , чтобы переместить ее из точки отсчета в какую-то другую точку, что на самом деле не так. Мне не нужно делать никакой работы, чтобы переместить его из бесконечности в сторону Земли, так что еще раз: их определение не запутанно и не неполно, а просто неверно.
Я бы согласился, что это неправильно, но я не хочу делать такое безусловное утверждение. Вот что происходит с вами, когда вы становитесь физиком. Сводит мою жену с ума. Но на самом деле... это неправильно.