Помогите с потенциальной энегией

Question

Помогите с потенциальной энегией

Алексей Назаров Мастер (1321), закрыт 13 лет назад

Вот, стрелу выпустили из лука вертикально вверх, нужно найти потенц. энергию. Формула потенц. энергии E=mgh, в данном случае у нас равнозамедленное движение, по логики, у g должен стоять минус, но ответе учебника ответ положителен! Объясните почему ускорение положительное, если он даже по вектору направлено вниз.

Answer 1

Николай Клевский Гуру (3786) 13 лет назад

Потенциальная энергия - это скалярная величина, а не векторная. Векторные величины - скорость, ускорение, сила и т. д. На величину энергии направление вектора ускорения не влияет. Кроме того, потенциальная энергия - это энергия ПОЛОЖЕНИЯ. Не важно куда летит стрела и как направлены ее векторы скорости и ускорения, но при движении вверх и при движении вниз на одной и той же высоте потенциальные энергии будут равны.

Алексей НазаровМастер (1321) 13 лет назад

А при каких условиях потенц. энергия, бывает тогда отрицательной?

Пашка Физик Мыслитель (5485) Потенциальная энергия - это энергия тела или системы тел по отношению к другим телам. За ноль можно принять произвольное положение тела. Например, за ноль часто принимают положение тела, удалённого на бесконечное расстояние. Тогда при сближении тяготеющих тел потенциальная энергия будет уменьшаться (становиться отрицательной). Во всех задачах важно относительное изменение потенциальной энергии при перемещении тела в поле сил.

AstoraМастер (1236) 4 года назад

Потенциальная энергия может быть "условно" отрицательна, когда тела находится ниже 0 высоты, к примеру в задачах на выяснение высвобождающейся энергии при переходе электрона с одного электронного уровня на другой, это бывает рациональным

Answer 2

максимальной потенциальной энергией стрела будет обладать при достижении максимальной высоты, т. е. при достижении этой высоты скорость стрелы = 0.
если направить ось вниз, то g спроецируется на нее в том же направлении.
остальные величины (масса и высота) скалярные, поэтому энергия положительна.

Answer 3

Потенциальная энергия всегда положительна. Когда стрела в луке, П. Э. равна нулю ( если мы стоим на поверхности земли, а не например, на башне и вниз падать некуда) в момент выстрела стрела получает кинетическую энергию MVˇ2/2, энергия, это скалярная величина, а вектор скорости направлен вверх, Ускорение отрицательно, потому, что стрела движется с замедлением.
Когда запас полученной К. Э. исчерпается, станет равным нулю, стрела остановится в верхней точке К. Э =0, но К. Э перейдёт в ПЭ, это энергия высоты. Далее стрела падает вниз под действием тяжести ПЭ начинает уменьшаться и переходит в КЭ. Ускорение положительно, стрела падает, ускоряясь! понимаешь!
В момент удара об землю ПЭ = 0 КЭ максимальна и переходит в тепло

Answer 4

Когда стрелу выпустили, она обладала некоторой кинетической энергией. Поскольку стрела двигалась против силы тяжести, работа силы тяжести была отрицательной. То есть, работа вычиталась из кинетической энергии тела. Когда кинетическая энергия кончилась, сила тяжести больше не могла совершать отрицательную работу - стрела остановилась. Поскольку сила тяжести - консервативная сила, совершенная ею отрицательная работа не рассеялась, а сохранилась в виде потенциальной энергии. Эта энергия положительна, поскольку она указывает на способность силы тяжести совершить работу, если тело начнёт двигаться обратно вниз.

Ещё раз: Потенциальная энергия положительна, так как это работа, которая будет совершена силой тяжести F=mg при перемещении тела на расстояние h вдоль действия этой силы, то есть вниз.