3.3
ЭНЕРГИЯ – СПОСОБНОСТЬ СИСТЕМЫ СОВЕРШИТЬ
РАБОТУ. КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Пуля из винтовки и ядро из пушки, двигаясь с одинаковой горизонтальной скоростью, перемещаются на одинаковое расстояние и попадают в одну и ту же мишень.
Энергия – это способность системы совер- шать работу. Вы уже узнали, что одной из физи- ческих величин, которые обладают свойством со- хранения в замкнутой системе, является общий импульс системы. Другой очень важной физи- ческой величиной, обладающей свойством сохра- нения в замкнутой системе, является энергия. Понятие “энергия” часто используется в повсед- невной жизни (например, энергия является самой обсуждаемой темой на переговорах по междуна- родным экономическим вопросам). Вы имеете до- статочно информации о различных видах энергии и о ее превращении из одного вида в другой. Самое важное то, что для каждого вида энергии учеными-физиками была определена своя формула. Проведенные с помощью этих формул вычисления каждый раз подтверждают постоянство суммы всех видов энергии замкнутой системы.
Как вы знаете, энергия характеризует способность тела совершать работу (см: физика-7, стр. 62). С другой стороны, энергия – общая мера движения и взаимодействия тел. Движение тела характеризуется его кинетической энергией, а взаимодействие тел характеризуется потенциальной энергией.
Работа, совершаемая равнодействующей силой, и кинетическая энергия
тела при поступательном движении.
Если тело под действием равнодействующей силы совершает работу, то модуль его скорости изменяется от
v1 до v2 то есть тело получает ускорение. Для простоты предположим,
что тело под действием параллельной горизонту постоянной равнодействующей силы
соверщает положительную работу. В этом случае тело, двигаясь равноускоренно с ускорением
a = F
m,
совершает работу:
𝐴 = 𝐹 ∙ 𝑠 = 𝑚𝑎 ∙
или
(3.12)
В последней формуле половина произведения массы на квадрат скорости выражает физическую величину, называемую кинетической
энергией.