|
|
Page:15
2 . 1 אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה מכנית כוללת בשאלה 1 . 1 מצאנו כי העבודה הדרושה כדי להעלות גוף שמסתו , m לגובה h היא . mgh נניח עתה כי מניחים לגוף ליפול נפילה חופשית מגובה h כמתואר באיור . 2 . 1 ביחידה 2 ( פרק , 3 משוואה ( 3 . 8 מצאנו כי מהירותו של הגוף , כשהוא פוגע כקרקע , היא v = ? J 2 gh לכן האנרגיה הקינטית שלו סמוך לפגיעה בקרקע היא : myn n בשיעור , mgh שהושקעה כדי להעלות את הגוף מן הקרקע עד לגובה , h הופכת כולה בסופו של דבר לאנרגיה קינטית . כשהגוף נמצא במנוחה בגובה , h האנרגיה הקינטית שלו היא כמובן אפס . אולם אנו אומרים שיש לו אז אנרגיה מסוג אחר , שמכונה אנרגיה פוטנציאלית כובדית , ושגודלה . mgh את האנרגיה הפוטנציאלית נסמן ב . [/ אנרגיה פוטנציאלית כובדית : לסכום של האנרגיה הקינטית והאנרגיה הפוטנציאלית של גוף , או של מערכת גופים , קוראים אנרגיה מכנית . מסמנים אותה ב ) . £ לעתים קרובות נקצר ונדבר על "אנרגיה" במקום על "אנרגיה מכנית ( . " אנרגיה מכנית : נוכיח עתה כי האנרגיה המכנית של הגוף הנופל היא קבועה לכל אורך מסלולו , עד שהוא פוגע בקרקע : כאשר הגוף נמצא במנוחה בגובה , 11 כל האנרגיה המכנית שלו היא אנרגיה פוטנציאלית , ואז £ = U = mgh כשהגוף סמוך לקרקע , האנרגיה המכנית היא כולה אנרגיה קינטית , וממשוואה ( 2 . 1 ) נובע כי אז : E = K = i / nu 2 = mgh di כשהגוף נמצא בנקודה כלשהי בגובה > ' מעל לקרקע ( איור , ( 2 . 2 יש לו גם אנרגיה קינטית וגס אנרגיה פוטנציאלית . מכיוון שהוא נע עד אז מרחק , h-y בתאוצה g מהירותו היא J 2 g { h - y ) v = ( ראה משוואה ( 3 . 8 ) ביחידה , ( 3 לכן האנרגיה הקינטית שלו היא : פרק : 2 אנרגיה פוטנציאלית ושימור האנרגיה המכנית איור 2 . 1
|
|
|