Механическая энергия, ее виды . Кинетическая энергия при поступательном и вращательном движении. Помогите пожалуйста

Механическая энергия. Ее виды

Если тело может совершить механическую работу, то оно обладает механической энергией Е (Дж). Либо, если внешняя сила совершает работу, воздействуя на тело, его энергия изменяется.

Сучествует два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная.

Кинетическая энергия – энергия движущихся тел:

Кинетическая энергия

где v (м/с) – модуль скорости, m – масса тела.

5.3.1 Кинетическая энергия твердого тела при поступательном

движении

Кинетическая энергия тела равна сумме кинетических энергий всех материальных точек, на которые это тело разбито:

. (5.16)

Если тело движется поступательно, то скорость каждой его точки i одинакова и равна скорости движения центра масс, С. Тогда формула (5.16) для кинетической энергии поступательного движения примет вид:

, (5.17)

где - масса тела.

^ 5.3.2 Кинетическая энергия твердого тела вращающегося вокруг неподвижной оси
Если тело вращается вокруг неподвижной оси с угловой скоростью, то линейная скорость i-ой точки равна I = ri, где ri  расстояние от этой точки до оси вращения. Поэтому, из (4.17) следует:

, (5.18)

где Iz  момент инерции тела относительно оси вращения. Таким образом, кинетическая энергия твердого тела вращающегося вокруг неподвижной оси, пропорциональна квадрату угловой скорости.

Потенциальная энергия – энергия взаимодействующих тел

Примеры потенциальной энергии в механике.

Тело поднято над землей: Е = mgh

где h – высота, определяемая от нулевого уровня (или от нижней точки траектории). Форма траектории не важна, имеет значения только начальна и конечная высота.

Упруго деформированное тело. Деформация, определяемая от положения недеформированного тела (пружины, шнура и т. п.).