Я новичок в физике, и я хочу понять все теоретически и хорошо с нуля.
Позвольте мне привести вам мой пример.
Рассмотрим теперь тело (частицу), не находящееся в межгалактическом пространстве, а выпущенное с высоты h над поверхностью земли. ( ) Сила гравитации тянет тело вниз. При падении тела к поверхности земли работа силы тяжести равна выигрышу кинетической энергии тела (см. рис. 5.1):
или на поверхности ( ) земли,
где - скорость тела при достижении поверхности земли. Уравнение (5.7) предполагает, что мы можем сказать, что на высоте h тело обладает потенциальной энергией (способностью совершать работу или приобретать кинетическую энергию) равной относительно земной поверхности.
Что произойдет с потенциальной энергией, если частицу, покоящуюся на земной поверхности, поднять на высоту ? Чтобы поднять тело, мы должны приложить восходящую силу ( ) к телу. Сейчас и . Мы работаем,
на теле, тем самым давая телу потенциальную энергию что, как мы сказали ранее, он имеет на высоте (см. рис. 5.2а–в). Обратите внимание, что мы называем силу, которую мы прикладываем ; другими словами, мы и внешний агент тождественны. Конечно, легко говорить о «мы» и «нас», и эти термины используются ниже; но важно помнить, что здесь внешний агент концептуально вводится в проблему только с целью оценки потенциальной энергии.
В отсутствие сил трения теперь можно сформулировать конкретное определение потенциальной энергии тела (частицы) в интересующей точке: назначено быть нулем потенциальной энергии, в точке интереса.
1) Равно ли уравнение 5.8 изменению кинетической энергии, равному ? Если нет, то почему?
2) В определении потенциальной энергии сказано, что работу мы совершаем при перемещении тела без ускорения. Мой вопрос: если мы не ускоряем тело, как мы можем поднять тело на высоту в примере? Если мы приложим равную и противоположную силу к гравитационной силе ( ) к равновесному телу, имеющему начальную скорость , как мы можем поднять тело на высоту ? Если считать, что он имеет постоянную начальную скорость мы можем поднять тело на высоту , но на этот раз у нас проблема с уравнение. Тело будет иметь постоянную кинетическую энергию и так чем же это объясняется? (Этот вопрос немного связан с моим первым вопросом.)
Спасибо!
если мы не ускоряем тело, как мы можем поднять тело на высоту ℎ в примере?
Вы можете либо предположить, что вы ускоряете его из состояния покоя на очень небольшую величину (настолько малую, что мы можем его игнорировать), либо вы можете предположить, что оно волшебным образом начинается и заканчивается с некоторой постоянной скоростью. , поэтому ускорение не требуется.
но на этот раз у нас проблема с уравнение.
The в ситуациях разные. В случае подъема работа вашей руки переходит в потенциальную энергию, а не в кинетическую энергию. Таким образом, скорость объекта не меняется.
В случае падения вся потенциальная энергия уходит на ускорение объекта (кинетическая энергия). Таким образом, скорость объекта меняется.
Вы можете приравнять работу, выполненную в обоих случаях, но вы не можете приравнять скорости.
Вы можете рассчитать сумму потенциальной (гравитационной) энергии объекта и кинетической энергии (иногда называемой полной механической энергией).
Эта величина останется постоянной, если над ней не будет совершена какая-то работа (чем-то другим, кроме силы тяжести).
В случае, когда объект падает, потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается. В любой момент падения сумма постоянна.
В случае, когда вы поднимаете предмет, работа, совершаемая вашей рукой, увеличивает общую энергию. В этом случае речь идет о потенциальной энергии объекта, а не о кинетической энергии.
Мухаммед Чаглар ТУФАН
Мухаммед Чаглар ТУФАН
ЧашаКрасного
Мухаммед Чаглар ТУФАН