Физика

Потенциальная энергия

Силы в природе делятся на консервативные и неконсервативные.

Работа консервативных сил не зависит от траектории, а зависит только от начального и конечного положения тела. Работа силы тяжести:

A_m = A₁ + A₂ + A₃ = mg(y₁ - y₂) + mg(y₂ - y₃ ) + mg(y₃ - y₄ )

A_m = mgy₁ - mgy₂ + mgy₂ - mgy₃ + mgy₃ - mgy₄

A_T = mgy₁ - mgy₄ = mg(y₁ - y₄ )

 

A_m = mg(y₁ - y₂) =

= mgy₁ - mgy₂ =

= E_n1 - E_n2

E_n = mgy

К консервативным силам относятся: силы упругости, гравитационные силы, кулоновские силы.

Потенциальная энергия сжатой пружины

E_n = $\frac{k{x}^2}{2}$

k —коэффициент жесткости

x —деформация пружины

Работа неконсервативных сил зависит от траектории. К неконсервативным силам относятся силы сопротивления, силы Ампера, Лоренца.

Задача

Какую работу нужно совершить, чтобы сжать изначально недеформированную пружину жесткостью 1000 Н/м на 5 см?

Дано

k = 1000 Н/м

x = 5 см = 0,05 м

A = ?

Анализ и решение