Potencinė kūno energija

Šioje temoje nagrinėjama potencinė energija, kuri yra mechaninės energijos rūšis, būdinga kūnų sistemoms dėl jų sąveikos. Aptariama sunkio jėgos veikiama kūno potencinė energija (Eₚ = mgh) ir tampriai deformuoto kūno potencinė energija (Eₚ = (kx²)/2), bei šių energijų ryšys su atitinkamų jėgų darbu. Taip pat pateikiami keli uždavinių sprendimai.

Potencinė kūno energija
Potencinė energija yra sąveikos energija, apibūdinanti ne vieną kūną, bet kūnų sistemą. Tai mechaninės energijos rūšis, kurią turi deformuoti ir pakelti kūnai, nes jie gali atlikti darbą. Pavyzdžiui, iš rankų iškritęs sunkus svarstis gali išmušti duobutę smėlyje, o suspausta spyruoklė gali priversti judėti prie jos pritvirtintą vežimėlį. Kūnas, nesąveikaujantis su kitais kūnais, potencinės energijos neturi. Pakelto nuo žemės kūno potencinė energija – tai kūno ir Žemės sąveikos energija.
Sunkio veikiamo kūno potencinė energija
Sunkio veikiamo kūno potencinė energija priklauso nuo kūno masės: didesnės masės kūnai turi daugiau potencinės energijos. Ši energija gali būti susieta su sunkio jėgos atliekamu darbu. Kai kūnas krenta, sunkio jėgos atliekamas darbas \(A = mgh = mg(h_i - h_2)\), kur \(m\) - masė, \(g\) - laisvojo kritimo pagreitis, \(h_i\) - pradinis aukštis, \(h_2\) - galinis aukštis. Pakelto kūno potencinė energija \(E_p = mgh\). Sunkio darbas \(A = -(E_{p2} - E_{pi})\). Kai sunkio jėga atlieka teigiamą darbą, potencinė energija mažėja, o kai neigiamą – didėja. Potencinė energija gali būti teigiama arba neigiama.
Tampriai deformuoto kūno potencinė energija
Deformuoti kūnai, pavyzdžiui, spyruoklės, įtempti lankai ar batutai, gali atlikti darbą. Tamprumo jėgos darbas, kintant spyruoklės ilgiui, apskaičiuojamas: \(A = (kx₂²)/2 - (kxᵢ²)/2\), kur \(k\) - spyruoklės tamprumo koeficientas, \(xᵢ\) - pradinis spyruoklės ilgis, \(x₂\) - galinis ilgis. Tampriai deformuoto kūno potencinė energija \(Eₚ = (kx²)/2\). Tamprumo jėgos darbas lygus potencinės energijos pokyčiui su minuso ženklu: \(A = -(Eₚ₂ - Eₚ₁)\). Šis darbas, kaip ir sunkio jėgos atveju, priklauso tik nuo pradinės ir galinės padėties, o ne nuo trajektorijos.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com