Потенціальна енергія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук

Потенціальна енергія (рос. потенциальная энергия; англ. potential energy; нім. potentielle Energie f) — це робота по переміщенню частинки із точки для якої визначається потенціальна енергія у якусь задану точку, потенціальна енергія якої приймається за нуль. Потенціальна енергія визначається лише для поля консервативних сил.

Потенціальна енергія здебільшого позначається літерами U або V.

Зміст

[ред.] Властивості

Сила, яка діє на частку в полі потенціальної енергії U(\vec{r}), визначається, як

 \vec{F} = - \nabla U

Повна енергія частки є сумою потенціальної та кінетичної енергій.

Фізичні сили, для яких можна впровадити потенціальну енергію називаються потенціальними силами.

Значення потенціальної енегрії загалом визначене з точністю до певної сталої, водночас різниця значень потенціальної енергії частинки в різних положеннях - однозначна величина. Тому здебільшого рівень потенціальної енергії в якійсь певній точці чи при якомусь певному положенні вибирається за нульовий, а для інших точок чи положень системи потенціальна енергія відраховується від цього рівня. Наприклад, у випадку взаємодії двох часток можна вибрати за нульовий рівень потенціальну енегрію в тому випадку, коли частки рознесені на нескінченно далеку віддаль і не взаємодіють між собою. При такому виборі рівня відліку потенціальна енергія часток, які притягаються, від'ємна, а потенціальна енергія часток, що відштовхуються, додатня.

[ред.] Приклади

Потенціальна енергія тіла масою m, піднятого над рівнем землі на висоту h дається формулою

U = mgh

де g — прискорення вільного падіння.

Потенціальна енергія тіла масою m в полі гравітації іншого тіла масою M при віддалі r між ними дається формулою

U = - G \frac{mM}{r},

де G — гравітаційна стала.

Потенційна енергія заряду q1 в електростатичному полі заряду q2 при віддалі r між ними дорівнює в системі СГСЕ

U = \frac{q_1 g_2}{r}.

[ред.] Див. також

[ред.] Джерела

  • А. М. Федорченко. Теоретична механіка (1975), Київ: Вища школа., 516 с.
  • И. Е. Иродов. Основные законы механики (1985), Москва: Высшая школа., 317 с.
Особисті інструменти