Energia i pęd · Pojęcie energii

Pojęcie energii. Energia potencjalna grawitacji. Energia kinetyczna — Kompletnie opracowanie teoretyczne

Energia kinetyczna

Energia kinetyczna opisuje energię ruchu:

E_k=\frac12mv^2

, gdzie

m

to masa, a

v

— prędkość. Praca wypadkowej siły zmienia tę energię:

W_{\mathrm{wyp}}=\Delta E_k

Energia potencjalna grawitacji

Blisko powierzchni Ziemi energia potencjalna grawitacji wynosi

E_p=mgh

h

to wysokość względem wybranego poziomu odniesienia,

g

— przyspieszenie grawitacyjne. Liczy się zmiana energii, więc poziom zerowy możesz wybrać dogodnie.

Bilans energii

Energia mechaniczna to suma energii kinetycznej i potencjalnej:

E_m=E_k+E_p

. Jeśli działają siły rozpraszające, zmiana energii mechanicznej jest równa ich pracy:

\Delta E_m=W_{\mathrm{rozp}}

. Całkowita energia układu wraz z otoczeniem pozostaje zachowana.

Ważne rozróżnienia

Nie myl energii kinetycznej z potencjalną. Energia potencjalna zależy od wybranego poziomu odniesienia, ale jej zmiana ma sens fizyczny. Energię mechaniczną zachowujesz tylko wtedy, gdy praca sił rozpraszających jest pomijalna.