Механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм

4.5 Кинетическая энергия Рассмотрим случай, когда материальная точка движется из точки 1 в точку 2 под действием приложенных к ней сил (рис.4.4.) Причем силы, действующие на материальную точку, могут иметь разную природу, т.е. могут быть консервативными и неконсервативными. Уравнение движения в этом случае запишется в виде (4.6) где Перепишем (4.6) в виде (4.7) Умножим скалярно уравнение (4.7) на и проинтегрируем от точки1 до точки 2, получим: (4.8) Учитываем то, что , и интеграл в правой части выражения (4.8) представляет собой работу всех сил, на участке 1-2, можно записать: (4.9) величина (4.10) называется кинетической энергией материальной точки. Таким образом, кинетическая энергия материальной точки – это энергия, которой обладает эта точка вследствие своего движения. Из полученного выражения (4.9) следует, что работа всех сил, действующих на материальную точку на участке траектории 1-2 равна изменению ее кинетической энергии на этом участке. 4.6.Потенциальная энергия Потенциальная энергия - это энергия, обусловленная взаимным расположением тел и характером их взаимодействия. При соответствующих условиях возможно изменение потенциальной энергии, за счет чего совершается работа. Для поднятия тела массой m на высоту необходимо совершить работу против сил тяготения Р: , знак минус перед интегралом, т.к. сила Р направлена в сторону противоположную изменению h.