Энергия — Репетитор физики, математики

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 гравитационного тяготения $E_{ph}$ [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 (потенциальных) 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 сил трения (сопротивления) и действии только консервативных (потенциальных) сил: гравитационной, упругой, электростатической.

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

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

где $Q$ — количество энергии, перешедшей в тепло.

$Q = - A_{TP} \qquad_{(9.6)}$

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