Джан дерхъаб! — За процветание всего живого!

Божественная физика. Законы сохранения в механике

Глава 5. Законы сохранения в механике

§46. Кинетическая энергия

Энергия движения

Скорость автомобиля, ветер, течение реки, летящий мяч — все эти явления обладают кинетической энергией, то есть энергией движения.

Выведем формулу кинетической энергии. Пусть на тело массой $m$, движущееся со скоростью $v$, действует сила $F$ на пути $s$. Работа этой силы равна изменению некоторой величины, связанной со скоростью.

Из второго закона Ньютона и кинематики равноускоренного движения можно получить:

\[A = \frac{mv^2}{2} - \frac{mv_0^2}{2}\]

Величину $\frac{mv^2}{2}$ называют кинетической энергией:

\[E_{\text{к}} = \frac{mv^2}{2}\]

Смысл кинетической энергии

Кинетическая энергия зависит от массы тела и квадрата его скорости. Это означает, что при увеличении скорости вдвое кинетическая энергия возрастает в четыре раза. Именно поэтому столкновение на высокой скорости так опасно: кинетическая энергия автомобиля растёт гораздо быстрее его скорости.

Теорема о кинетической энергии

Работа равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению его кинетической энергии:

\[A = E_{\text{к}} - E_{\text{к0}} = \Delta E_{\text{к}}\]

Если работа положительна, кинетическая энергия растёт (тело разгоняется). Если отрицательна — убывает (тело тормозит).


Вопросы для повторения

  1. Что называют кинетической энергией?
  2. Запишите формулу кинетической энергии.
  3. Как изменится кинетическая энергия, если скорость увеличится в 3 раза?
  4. Сформулируйте теорему о кинетической энергии.
  5. В каком случае кинетическая энергия тела увеличивается, а в каком — уменьшается?
← Назад Вперед →
Математика — язык Бога, физика с химией — слово Его.