Энергия

Кинетическая энергия поступательного движения   E_k  [Дж]  характеризует запас энергии движущегося тела, превращающийся в тепло или другие виды энергии при остановке тела:

    \[ E_k=\frac{m \cdot v^2}{2} \qquad_{(9.1)}\]

Потенциальная энергия силы тяжести  E_{ph}  [Дж]  характеризует запас энергии тела поднятого над нулевым уровнем, превращающийся в тепло или другие виды энергии при перемещении тела на нулевой уровень:

    \[ E_{ph}=m \cdot g \cdot h \qquad_{(9.2)}\]

где h — высота тела над нулевым уровнем, g — ускорение свободного падения. Данная формула верна вблизи земной поверхности, где g — величина постоянная.

Потенциальная энергия упругой деформации  E_{px}  [Дж]  характеризует запас энергии упруго деформированного тела, превращающийся в тепло или другие виды энергии при возвращении тела в недеформированное состояние:

    \[ E_{px}=\frac{k \cdot x^2}{2} \qquad_{(9.3)}\]

где x — деформация тела, k — коэффициент упругости.

Закон сохранения механической энергии (без силы трения) Полная механическая энергия группы тел, взаимодействующих между собой посредством консервативных сил, остается неизменной:

    \[ E_{k1} + E_{ph1} + E_{px1} = E_{k2} + E_{ph2} + E_{px2} \;_{(9.4)}\]

где  E_{_{\Pi O \Lambda 1} } = E_{k1} + E_{ph1} + E_{px1} — полная механическая энергия в начальный момент времени,

 E_{_{\Pi O \Lambda 2} } = E_{k2} + E_{ph2} + E_{px2} — полная механическая энергия в конечный момент времени.

Закон выполняется при отсутствии силы трения и действии только консервативных сил: гравитационной, упругой, электростатической (кулоновской). 

Закон сохранения общей энергии (при наличии силы трения) Общая энергия группы тел, взаимодействующих между собой посредством любых сил, остается неизменной:

    \[ E_{k1} + E_{ph1} + E_{px1} = E_{k2} + E_{ph2} + E_{px2} + Q \;_{(9.5)}\]

где     Q  — количество теплоты, полученное телами за счет работы силы трения (сопротивления).

    \[ Q = - A_{TP}  \qquad_{(9.6)}\]

    \[ A_{TP} = - Q   \qquad_{(9.7)}\]