Kinetik va potensial energiya

Har qanday tizimning o'ziga xos xususiyati uning kinetik va potensial energiyasidir. Agar biron-bir kuch-quvvat (F) har qanday holatda dam olish moslamasiga ta'sir ko'rsatadigan bo'lsa, u holda ish (A) ishlaydi. Bunday holda, kinetik energiyaning dT qiymatining ortishi ko'proq ishlarni amalga oshiradi. Boshqacha aytganda, tenglikni yozishimiz mumkin:

ULARNING = dT

Darvoqe, vujudga kelgan dR yo'lini va rivojlangan tezlik vV ni nazarda tutsak, biz Nyutonning kuch uchun ikkinchi qonunidan foydalanamiz:

F = (dV / dt) * m

Muhim ahamiyatga ega: bu qonunni inertial doiraga kiritish mumkin bo'lsa foydalanish mumkin. Tizim tanlovi energiya qiymatini ta'sir qiladi. Xalqaro SI tizimida energiya joule (J) da o'lchanadi.

Shuning uchun , zarracha yoki tananing kinetik energiyasi, v tezlik massasi va m massasi bilan xarakterlanadi:

T = ((V * V) * m) / 2

Kinetik energiya tezligi va massasi bilan aniqlanadi, aslida harakat funksiyasini ifodalaydi.

Kinetik va potentsial energiya bizni tananing holatini tasvirlashga imkon beradi. Agar birinchi, yuqorida aytib o'tilganidek, harakat bilan bevosita bog'liq bo'lsa, ikkinchisi o'zaro ta'sir qiluvchi organlarga qo'llaniladi. Kinetik va potentsial energiya odatda, masalan, tanani bog'laydigan kuch , harakatning traektoriyasiga bog'liq bo'lmagan holda, misollarda ko'rib chiqiladi . Bunday holda, faqat boshlang'ich va oxirgi pozitsiyalar muhim ahamiyatga ega. Eng mash'um misol - tortishish kuchi. Ammo agar traektoriya ham muhim bo'lsa, unda kuch-quvvat (dissident) (ishqalanish) bo'ladi.

Oddiy ma'noda, potentsial energiya - bu ishni bajarish uchun imkoniyat. Shunga ko'ra, bu energiya tanani bir nuqtadan ikkinchisiga ko'chirish uchun bajarilishi kerak bo'lgan ish shaklida ko'rib chiqilishi mumkin. Ya'ni:

DA = A * dR

Agar potentsial energiya D.P. deb ko'rsatilgan bo'lsa, unda biz quyidagilarni olamiz:

DA = -dP

Salbiy qiymat, ishni D.P.ning kamaytirish yo'li bilan amalga oshirilayotganligini ko'rsatadi. Ma'lum vazifani dP uchun faqat F kuchining modulini emas, balki yo'nalishining vektorini ham aniqlash mumkin.

Kinetik energiyadagi o'zgarish har doim potentsial energiya bilan bog'liq. Tizimning energiyasini tejash qonunini eslab qolsak, buni tushunish oson. Vaqtni almashtirishda T + dP ning umumiy qiymati har doim o'zgarishsiz qoladi. Shunday qilib, Tdagi o'zgarish har doim D.P.ning o'zgarishi bilan parallel ravishda sodir bo'ladi, ular bir-biriga aylanayotgan ko'rinadi.

Kinetik va potentsial energiya bir-biri bilan bog'liq bo'lgani uchun ularning yig'indisi hisobga olingan tizimning umumiy energiyasi. Molekulalarga nisbatan, u ichki energiya bo'lib, hech bo'lmaganda termal harakat va shovqin bor ekan, har doim mavjud.

Hisob-kitoblarni amalga oshirayotganda murojaat doirasi tanlanadi va boshlang'ich deb qabul qilingan har qanday tasodifiy moment tanlanadi. Potentsial energiya qiymatini faqat aniq kuchlar ta'sir doirasiga kiritish mumkin, bu ish bajarilganda, zarracha yoki tananing almashinish traektoriga bog'liq emas. Fizikada bunday kuchlar konservativ deb nomlanadi. Ular har doim energiya tejash qonuni bilan o'zaro bog'liq.

Qizig'i shundaki, tashqi ta'sirlarning minimal yoki past darajada bo'lishi sharoitida, o'rganilayotgan har qanday tizim har doim ham shunday holatga tushib qoladi, uning potensial energiyasi nolga teng. Misol uchun, otilgan to'p to'planish nuqtasining yuqori nuqtasida potentsial energiya chegarasiga etib boradi, biroq shu zahotiyoq to'plangan energiyani harakatga aylantirib, ishni amalga oshirishga to'g'ri keladi. Yana bir bor ta'kidlash kerakki, potentsial energiya uchun har doim kamida ikki jismning o'zaro ta'siri bor: masalan, to'p misolida, sayyoramizning tortish kuchi unga ta'sir qiladi. Kinetik energiya har bir harakatlanuvchi jism uchun alohida hisoblanishi mumkin.