Кинетическая и потенциальная энергии

Кинетическая и потенциальная энергии

Различают два вида механической энергии: потенциальную и кинетическую. Кинетическая энергия связана с движением тела, название происходит от греческого «кинемос» – «движущий». Вспомните, что кинематика – раздел физики, изучающий движение.

Рис. 1. Движение автомобиля

Потенциальная энергия связана со взаимным расположением тел или частиц. Например, это взаимодействие тела с Землей, взаимодействие частиц в пружине. Название энергии выбрано не случайно. Понятие «потенциал» связано с возможностями, которых явно не видно: человек способен достичь успеха, о таком говорят: у него есть потенциал. Так и сжатая пружина или поднятый на вытянутой руке камень: они неподвижны, но у них «есть потенциал движения», стоит их отпустить (см. рис. 2).

Рис. 2. Потенциал движения

Как вычислить кинетическую энергию тела? Так же, как и потенциальную – через совершаемую работу. Чтобы разогнать тело из состояния покоя до некоторой скорости , нужно выполнить над ним работу:

Решение задач

Задача 1. Сравните кинетическую энергию пули массой 9 г, летящей со скоростью 300 м/с, и человека массой 60 кг, бегущий со скоростью 18 км/час.

Ответ: кинетическая энергия шара меньше кинетической энергией человека.

Задача 2. Цирковой артист массой 60 кг находится на высоте 10 м от натянутой сетки. Какова потенциальная энергия артиста относительно сетки? относительно арены цирка? (Сетка натянута на высоте 12 м от уровня арены.)

Ответ: потенциальная энергия артиста относительно сетки — 6 кДж; относительно арены 7,2 кДж.

Домашнее задание.

1. Читать параграф 42-43.

2. Основные формулы и определения записать в тетрадь.

3. Решить задачи:

3.1. По горизонтальному столу катится шарик массой 400 г со скоростью 15 см/с. Чему равна его кинетическая энергия?

3.2. Стальная деталь объемом 4 дм3 находится на высоте 2 м. Определите потенциальную энергию детали.