Organismul găsit într-un câmp potențial, au capacitatea în anumite condiții, pentru a face munca. De exemplu, corpul este ridicat deasupra Pământului, atunci când acesta este eliberat, este pus în mișcare sub influența forței gravitaționale, ceea ce face lucrarea. Prin urmare, organismul în acest domeniu au o energie, care se numește energie potențială. Această energie depinde de localizarea organismelor care produc câmp, și poziția corpului în acest domeniu, și anume, depinde de pozițiile relative ale organismelor care interacționează. Cu toate acestea, aranjamentul reciproc al organismelor sau părți ale aceluiași organism depind de forțele de interacțiune între ele. Astfel, energia datorită interacțiunii dintre organisme sau părți ale aceluiași corp. Se numește potențial.
Amploarea energiei potențiale a corpului poate fi determinată numai până la o constantă arbitrară, a cărei valoare depinde de alegerea așa-numitul zero. și anume poziția corpului în care un potențial energetic convențional considerat ca fiind zero. Energia potențială este egală cu lucrarea care fac domeniul forțelor care acționează asupra corpului atunci când acesta se deplasează dintr-un anumit punct de la nivelul zero. Cu toate acestea, selecția de nivel zero, nu afectează legile fizicii.
Energia potențială a unui corp într-un câmp gravitațional, se calculează după cum urmează:
în cazul în care un nivel de energie zero, selectată la infinit sau pe suprafața Pământului. Acolo - constanta gravitațională, M - masa de pământ, m - masa corpului, h - distanța din corp la zero, g - accelerația gravitațională. Energia potențială a arcului este deformată prin formula:
unde k și x - factorul de rigiditate și valoarea de deformare a arcului.
Teorema privind energia potențială
muncă Ap. efectuată de puterea câmpului potențial atunci când corpul polozheniya1 de transfer în poziția 2. Acesta poate fi exprimat în termeni de potențial energiiWp1 iWp2 la aceste poziții. este
și anume potențial câmp de forță de muncă este o scădere a potențialului energetic al corpului mobil sau o schimbare în energia potențială a corpului, luat cu semnul opus. Relația (12) se numește teorema energiei cinetice.
Legea conservării energiei mecanice
Să presupunem că corpul se mișcă în câmpul gravitațional al Pământului. Pe ea sunt gravitatea și aer trageți forță. Apoi, lucrarea A cu corpul se deplasează de la o poziție la alta suma forțelor rabotyAnk rezistență a aerului (forța neconservative) și rabotyAk gravitație (forța conservatoare) t.e.A Ank = Ak +. Conform teoremei energiei cinetice, putem scrie: A = WK2 -Wk1. energia gdeWk1 iWk2 -kineticheskaya a corpului în pozițiile inițiale și finale. Partea stângă a acestei ecuații egalăm ravny.Poetomu și cea dreaptă, adică, Ank + Ak = WK2 - WK1. Conform teoremei energiei potențiale, Ak = WP1 - WP2, gdeWp1 iWp2 este energia potențială a unui corp într-un anumit domeniu în pozițiile inițiale și finale. În acest sens, din egalitatea anterioară poluchaemAnk = (WK2 + WP2) - (WK1 + WP1). VelichinuW. egală cu suma de energie cinetică și potențială a corpului, t.e.W = Wc + Wp. nazyvayutpolnoy energie ilimehanicheskoy energie mecanică. TogdaWk1 + PL1 = W1 iWk2 + PI2 = W2. gdeW1 iW2 -întreprinderile energie mecanică a corpului în poziția inițială și finală. Astfel,
și anume schimba în energia mecanică totală a unui corp în domeniul de forță egală cu activitatea forțelor non-conservatoare care acționează pe ea. Organismul într-un câmp de forță, poate fi considerat ca un sistem mecanic format din organismele care produc câmp, și corpul însuși. Deci, este posibil și o altă formulare a expresiei (13): schimbarea în energia mecanică totală a sistemului este egal cu forțele neconservative care acționează pe ea.
În cazul în care sistemul mecanic și în cadrul acestuia sunt doar forță conservatoare, Ank = 0 iW2 = W1. și anume
Prin urmare, în sistemul mecanic, în care există doar forțe conservatoare, energia mecanică totală este constantă valoare. Aceasta este legea de conservare a energiei mecanice.