Потенциальная энергия

Что такое потенциальная энергия?

Потенциальная энергия пример

Потенциальную энергию рассмотрим на примере.

Пусть тело массой m поднято и удерживается на высоте h над поверхностью Земли.

Здесь мы имеем систему тел: Земля и тело массой m.

Если тело отпустить, то силы тяжести совершат работу:

A = mgh

Величина работы зависит от положения тела над Землей.

Когда тело находилось на высоте h, то этому положению соответствовал запас работы mgh.

Когда тело освободили, т.е. перестали удерживать, работа была совершена внутренними силами системы Земля – тело m.

Потенциальная энергия определение

Определение потенциальной энергии системы тел:

Потенциальной энегрией системы тел называют запас работы, которую могут совершить внутренние силы системы при освобождении тел системы.

Работа внутренних сил системы не должна зависеть от траектории, только в этом случае есть смысл говорить о потенциальной энергии.

Потенциальная энергия измеряется

Измеряется потенциальная энергия в джоулях, Дж.

Потенциальная энергия формула

Формула потенциальной энергии для нашего примера:

U = mgh

Обратите внимане, когда говорят о потенциальной энергии, всегда подразумевается система тел. Нет потенциальной энергии отдельно взятого тела. Кроме того, следует определять уровень, от которого идёт отсчёт потенциальной энергии. В нашем примере если h = 10 м, а масса тела m = 1 кг, то потенциальная энергия тела m относительно поверхности Земли:

U = mgh = 1 * 9,8 * 10 = 98 Дж

А если за точку отсчёта потенциальной энергии системы Земля тело m принять уровень на высоте 5 м над Землёй, то потенциальная энергия тела m на уровне h:

U = mgh = 1 * 9,8 * 5 = 49 Дж