Кинетическая энергия vs. Потенциальная энергия...
Прочитал сейчас в одной книге следующее:
"Потенциальная энергия - это энергия, запасенная объектом благодаря его положению или форме. Самолет приобретает потенциальную энергию, когда взлетает, преодолевая силы гравитации; когда он пикирует, эта потенциальная энергия высвобождается, превращаясь в кинетическую..."
"Кинетическая энергия - это энергия движения. Движущийся самолет, подобно любому движущемуся телу, обладает кинетической энергией, которая падет до нуля, когда он останавливается..."
Всегда раньше (со школы) разделял эти типы энергии по принципу: если тело движется, значит имеет кинетическую энергию. Если тело НЕ движется, но есть силы, которые пытаются его двинуть, то тело приобретает потенциальную энергию.
То есть, грубо говоря, во время сжатия меча, мяч имеет "потенциал" к движению (но еще не двигается), а когда его отпустишь, мяч отскочет от поверхности, к которой его прижимали - будет уже "кинетика" - движение.
В вышеизложенном тексте (в ковычках) из книги смущает следующее утверждение: "Самолет приобретает потенциальную энергию, когда взлетает, преодолевая силы гравитации".
1) Но если самолет взлетает, то ОН ДВИЖЕТСЯ (он НЕ В ПОКОЕ), значит по идее это КИНЕТИКА...?
Хотя с другой стороны, взлет - это и потенциал к падению, если двигатель откажет... Так что, получается, тело ОДНОВРЕМЕННО может обладать и кинетической, и потенциальной энергией?
2) Объясните толково, на пальцах, в примерах, образно, короче, чтобы было понятно, принцип определения (четкого разграничения), какой энергией обладает тело (кинетической или потенциальной)?
"Вообще то раньше в учебниках приводили пример маятника. И нагляднее и проще"
Полностью с вами согласен, схема вот, по указания сил не описаны.. .
В крайних точках амплитуды груза Е (кен) = 0, а E(пот) = 1 (на схеме как mg)
Т. е груз питягивается по закону всемирного тяготения и засчет этого движется - это и есть его потенциальная энергия... .
В точке равновесия, в которую груз возвращается при колебании, его потенциальная энергия становиться равной 0, а движется он засчет возросшей кенетической энергии.. .
А что касается примера с самолетом, то там смотря с какой стороны судить... .
Когда он находиться в покое он имеет только потенциальную энергию mg (его массу помноженую на ускорение свободного падения) , как только он начинает двигяться его потенциальня энергия уменьшается, а кенетическая возрастает, и когда потенциальная энергия становиться равной 0....то.... такой момент называется "отрыв"... Но после отрыва потенциальная энергия снова возрастает и если она привысит кенетическйю - самолет начнет падать.. .
Немножко неправильно но смысл ясен.. . (только 11 закончил, а уже ничего не помню))
Это есть полная глупость. Нет такой ерунды в природе. Что есть энергия объяснено в источнике знаний. Могу дать
Конечно тело может обладать и той и другой энергией. Мячик подняли над землей - у него появилась потенциальная энергия (mgh), когда его отпустили потенциальная энергия _постепенно_ переходит в кинетическую (mv^2/2). Когда он коснется земли вся потенциальная энергия перейдет в кинетическую. Когда мячик оттолкнувшись от земли полетит вверх, то кинетическая энергия будет переходить в потенциальную.
Вот в чём у Вас ошибка: "Если тело НЕ движется, но есть силы, которые пытаются его двинуть, то тело приобретает потенциальную энергию. "
Это не совсем так. Потенциальная энергия может быть ДВУХ видов - связанная с деформацией тела (потенциальная энергия пружины, сжатого мяча, сжатого газа) , и связанная с положением тела относительно других тел в системе (потенциальная энергия поднятой гири или вот самолёта) .
Сжатая пружина или сжавшийся при ударе о стекнку мяч могут распрямиться - и их потенциальная энергия перейдёт в кинетическую. Но точно так же самолёт (ну или для наглядности - зависший вертолёт) могут вдруг упасть - и опять же их потенциальная энергия, связанная с положением в потенциальном поле (поле тяготения Земли) , перейдёт в кинетическую.
Так что - ДА, тело может ОДНОВРЕМЕННО обладать и потенциальной, и кинетической энергией. Весь вопрос, как тут справедливо заметили, в выборе системы отсчёта.
1) Конечно может иметь и ту, и другую.
Мяч, к примеру, при ударе о стенку или пол сжимается, но не мгновенно, а конечное время. При этом кин. энергия плавно переходит в потенциальную сжатия и в тепло (часть рассеивается) .
2) Обе в принципе зависят от системы отсчёта.
Кинетическая - за счёт движения относительно какой-то системы отсчёта. Обычно относительно земли. И тут нельзя путаться при переходе в другу систему отсчёта. Скорости складываются по "треугольнику", а кинетическая энергия - зависи от квадрата скорости.
Также кин. энергия может быть только положительной - имеет смысл её абсолютна величина.
Слово "потенциал" в обыденном понимании может иметь широкий смысл. Сам понимаешь, вполне можно сказать, что у летящего горизонтально кирпича "есть потенциал, чтобы пробить окно".
А потенциальная энегрия зависит от некоторого выбранного уровня. И от положения объекта в некотором потенциальном поле. При этом значение имеет именно разность потенциальных энергий между двумя состояниями, а не абсолютное значение.
В случае с самолётом - кин. энергия относительно СО, связанной с земной поверхностью.
А потенциальная - в гравитационном поле Земли. При движении вдоль силовых линий этого поля (т. е. вертикально вверх и вниз) - потенциал меняется. А при движении перпендикулярно им (т. е. горизонтально - вдоль эквипотенциальных поверхностей) - потенциал не меняется.
Всвязи с этим в задачах часто говорят, что "тело было медленно перемещено из т. А в т. Б" - чтобы решающий не заморачивался на пренебрнжимо малую в этом случае кинетическую энергию тела и рассматривал только разность потенциалов между А и Б и т. п.
>^.^<