Поясню словами выполнение закона сохранения энергии для тела, движущегося в гравитационном поле Земли только под действием силы тяжести (когда силой сопротивления воздуха можно пренебречь). Пусть тело подбросили с поверхности земли вертикально вверх, сообщив ему кинетическую энергию
По мере движения тела вверх, его кинетическая энергия уменьшается, а потенциальная растёт, то есть кинетическая энергия тела переходит в потенциальную. В наивысшей точке подъёма начальная кинетическая энергия полностью перейдёт в потенциальную
Далее под действием силы тяжести тело двигается вниз со всё возрастающей скоростью, то есть его потенциальная энергия переходит в кинетическую. При подлёте к земле полная энергия тела станет равной первоначальной кинетической энергии:
Что касается работы силы тяжести, то при движении тела вверх она отрицательна и равна увеличению потенциальной энергии тела.
При движении тела вниз сила тяжести совершает положительную работу, а потенциальная энергия тела уменьшается.
Таким образом, если на тело действует только сила тяжести (силой сопротивления воздуха можно пренебречь), то работа силы тяжести равна взятому с обратным знаком изменению потенциальной энергии тела.
Если же силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя, то надо учесть работу силы сопротивления, которая всегда отрицательна. Тогда закон сохранения энергии не выполняется - полная энергия тела уменьшается на величину работы по преодолению силы трения:
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Занятие 20. Потенциальная энергия
Занятие 19. Работа. Мощность. Энергия
Занятие 15. Природа сил в механике
Первая запись на канале: Занятие 1. Физика. Механика. Кинематика
Следующая запись: Искусственные спутники Земли
Подумайте над решением следующих задач:
Ответы: зад.1 8 м/с; зад.2 4,4 м