Энергия – физическая величина, характеризующая состояние тела или системы тел. Причиной изменения состояния системы тел (изменения энергии) является работа внешних по отношению к рассматриваемой системе сил. В механике энергия тела или системы тел определяется взаимным положением тел (потенциальная энергия) и их скоростями (кинетическая энергия).
Единица измерения энергии в СИ – джоуль.
Кинетическая энергия – часть механической энергии, энергия движущегося тела. Скалярная величина, численно равная половине произведения массы тела на квадрат скорости:
Теорема о кинетической энергии: Работа, совершаемая силой при изменении скорости тела, равна изменению кинетической энергии тела: A = Wk2 – Wk1 = ΔWk.
физический смысл кинетической энергии: кинетическая энергия численно равна работе, которую необходимо совершить, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости.
Кинетическая энергия механической системы тел равна сумме кинетических энергий всех частей системы.
Потенциальная энергия – часть механической энергии тела (системы тел), энергия взаимодействия тел или частей тела. Потенциальная энергия определяется взаимным расположением тел или частей тела, то есть расстояниями между ними.
Потенциальная энергия относительна, зависит от выбора системы отсчёта, в частности от выбора тела отсчёта, которому соответствует нулевой уровень потенциальной энергии.
Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести численно равна произведению массы тела на ускорение свободного падения и на высоту относительно выбранного нулевого уровня: Wп = mgh.
следовательно, точки ат и о являются взаимными, т. е. если ось подвеса будет проходить через точку к, то центром качаний будет точка о и период колебаний маятника не изменится. это свойство используется в так называемом оборотном маятнике, который служит для определения ускорения силы тяжести.
отложим от точки о по прямой ос отрезок о а, равный длине маятника. точку а называют центром качания маятника, а ось, проведенную через центр качанияпараллельно оси подвеса маятника,—осью качания маятника. если ось качания сделать осью подвеса, то период качаний не изменится. это свойство использовано в оборотном маятнике катера для гравиметрических измерений.
