Построение ортогонального и аксонометрического чертежей

Потенциальная энергия

Рассмотрим материальную точку во внешнем силовом поле. Сопоставим каждой точке поля консервативных сил значение некоторой функции координат , которую определим следующим образом. Произвольно выбранной точке  припишем значение функции , взятое также произвольно. Значение функции в любой другой точке  положим равным сумме  и работы , совершаемой силами поля при перемещении частицы из точки  в точку :

. (5.26)

Так как работа  не зависит от пути (силы консервативны), значения функции  во всех точках поля определяются однозначно. Функция  имеет, как и кинетическая энергия , размерность работы и называется потенциальной энергией частицы во внешнем силовом поле. Образуем разность значений потенциальной энергии для точек 1 и 2. Согласно предыдущей формуле:

  (5.27)

Здесь использовано соотношение: .

Правая часть предыдущей формулы () равна работе, совершаемой над частицей силами поля на пути из точки 1 в точку 2, проходящем через точку  (см. Рис. 5.4). Вследствие независимости работы консервативных сил от формы траектории такая же работа  совершается на любом другом пути. Следовательно, работа консервативных сил равна разности значений функции   в начальной и конечной точках пути, т.е. убыли потенциальной энергии:

. (5.28)

Ранее было показано, что для силы тяжести

. (5.29)

Сравнивая с предыдущей формулой, получаем:

, (5.30)

где  отсчитывается от произвольного уровня (что является неважным с физической точки зрения, так как во все формулы входит либо разность   либо производная потенциальной энергии по координате).

Механическое движение - это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Механика делится на три раздела: 1) кинематику; 2) динамику; 3) статику. Кинематика изучает движение тел, не рассматривая причины, которые это движение обусловливают.
На главную