Повна механічна енергія

Енергія.  Закон збереження повної механічної енергії  (повторюємо поняття).

Енергія – це скалярна фізична величина яка є мірою різних форм руху матерії та є характеристикою стану системи (тіла) і визначає максимальну роботу, котру може виконати тіло (система).

Тіла володіють енергією:

1. кінетичною енергією – внаслідок руху масивного тіла;

2. потенціальною енергією – внаслідок взаємодії з іншими тілами, полями; 

3. тепловою (внутрішньою) енергією – внаслідок хаотичного руху і взаємодії своїх молекул, атомів, електронів…

Повну механічну енергію складають кінетична та потенціальна енергія.

Енергія електричного поля

Енергія електричного поля

Досвід показує, що заряджений конденсатор має запас енергії.

Енергія зарядженого конденсатора дорівнює роботі зовнішніх сил, яку потрібно виконати, щоб зарядити конденсатор.

Процес зарядки конденсатора можна представити як послідовне перенесення достатньо малих порцій заряду Δq > 0 з одної обкладки конденсатора на другу (мал. 1). При цьому одна обкладка поволі зарядиться додатнім зарядом, а друга – від’ємним. Оскільки кожна порція переноситься в умовах, коли на обкладках вже є деякий заряд q, а між ними існує деяка різниця потенціалів 

 U = q/C  

 при перенесенні кожної порції Δq зовнішні сили повинні виконати роботу:

ΔА = UΔq = qΔq/C

Мал. 1 Процес зарядки конденсатора

Енергія W_e конденсатора ємності C, зарядженого зарядом Q, може бути знайдена шляхом інтегрування цього виразу в межах от 0 до Q: 

W_e = A = Q²/2C

Енергія

Кінетична та потенціальна енергія (якісні задачі)

1. Чи залежить енергія сокири від довжини топорища?

2. Як зміниться потенціальна енергія деформованої пружини, якщо збільшиться в к раз: а) прикладена сила; б) видовження пружини; в) коефіцієнт жорсткості пружини?

3. Чи залежить теплова енергія дров від висоти гори, де їх спалили?