Превращение механической энергии тела

В модели показано изменение потенциальной и кинетической энергий шарика, который подбрасывается вверх сжатой пружиной. Сжатие пружины можно изменять. Наглядно показана величина и кинетической энергии, и потенциальной энергии. Сжатие пружины можно изменять.
Механическая энергия, которой обладает тело или система тел определяется той работой, которую способны совершить силы, действующие на тело или систему тел. Кинетическая энергия - это энергия движущегося тела. Она зависит от массы и квадрата скорости движения тела. Потенциальная энергия --- это энергия взаимодействия тел или частей тела. Тело в поле тяготения обладает потенциальной энергией. Как следует из формулы (2) потенциальная энергия зависит от массы тела и высоты подъема тела над нулевым уровнем. Потенциальной энергией обладают и упруго деформированные тела (например, сжатая или растянутая пружина). Кинетическая и потенциальная энергия - относительные величины. Кинетическая энергия зависит от того относительно, какого тела отсчета определяется скорость тела (см. формулу (1)). Потенциальная энергия определяется выбором нулевого уровня. Если не действуют силы сопротивления, то полная механическая энергия (E = K + П) тела (системы тел) сохраняется постоянной. Может происходить лишь превращение кинетической энергии в потенциальную и наоборот. Сумма же П + P = E = const будет сохраняться постоянной. Если пренебречь силами сопротивления нельзя, то механическая энергия постепенно уменьшается, превращаясь в другие виды, например, в тепловую энергию, электрическую, и т.д. В модели показано изменение потенциальной и кинетической энергий шарика, подбрасываемого вверх пружиной. Сначала пружина сжата и энергия шарика равна нулю. Затем (после нажатия кнопки Пуск) пружина разжимается и передает свою потенциальную энергию шарику, так что потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию шарика. В модели не учитываются потери энергии, вызванные движением шарика в воздухе, но предполагается, что благодаря силам трения о трубку при возвращении шарика сразу же вся кинетическая энергия шарика уменьшается до нуля и движение шарика прекращается.
(1)
(2)
Шарик поднимается вверх, и его кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию. В самой верхней точке траектории кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная -максимальна. Затем шарик падает вниз и внизу вся его кинетическая энергия исчезает (переходит в тепловую энергию) из-за сил трения о трубку.




