Некоторое время назад, у нас случилась статья, в которой бдительные коллеги сразу обнаружили косяк. Надо признать, что косяк там не один, а вся статья один большой косяк. Зато, мы кажется поняли откуда берется такая святая вера в передачу и сохранение перерасчета работы на одну секунду (энергии).
Нам кажется, что все началось с колыбели Ньютона и потенциальной энергии.
В принципе, про потенциальную энергию в учебниках все правильно пишут. Только насмотревшись на колыбель Ньютона, наслушавшись про законы сохранения энергии, видим мы в этом учебнике несколько другое.
Так вот, потенциальная энергия – это не энергия подобная кинетической. Это описание состояния системы, подобное описанию состояния системы кинетической энергией.
А полное описание системы должно включать в себя описание кинетической энергии плюс потенциальной.
Давайте посмотрим на подобие маятника. Что у нас пишут про маятник? Про маятник у нас пишут, что потенциальная энергия превращается в кинетическую, кинетическая в потенциальную. Ну, и обратно.
Чем не вечный двигатель? Ну, если бы не воздух, трение и пр. Запустили один раз, и «тикает». То одна энергия, то другая…
Что происходит на самом деле. Потенциальная энергия – это всего-навсего такое положение шарика, в котором на него могут действовать силы гравитации. Что они и делают, производя над шариком работу. В результате он начинает двигаться с какой-то скоростью. И эту работу мы можем пересчитать в цифры кинетической энергии. В самой нижней точке шарик полностью теряет свое геополитическое преимущество в гравитационном поле, и остается один на один с кинетической энергией. Вернее, имеет какой-то запас количества движения, который позволяет ему еще какое-то время двигаться, но уже против сил гравитации. Когда этот запас иссякнет, шарик вернет себе геополитически выгодное положение. То есть, потенциальную энергию, отличную от нуля.
А теперь, давайте, хотя бы мысленно, «отключим» гравитацию. Шарик у нас зависнет. Почему? У него же потенциальная энергия, в которую перешла кинетическая с полным сохранением? А потому, что нет никакого сохранения энергии в данном случае. Работа, которую проделало гравитационное поле по пути шарика «туда», израсходовалась на обретение шариком возможности двигаться. Импульс шарика израсходовался на работу против сил гравитации. Все.
Обратное движение шарика будет происходить только потому, что гравитационное поле опять получит возможность на шарик воздействовать.
Можно нарисовать и другой вариант потенциальной энергии. Пусть, у нас есть два шарика, покоящихся на одной плоскости. У одного шарика есть потенциальная энергия, у другого – нет. Почему? А секрет оказывается в том, что на первый шарик накатывается еще один шарик, и обязательно пнет его. А второму шарику ничего такого не грозит.
Другими словами, потенциальна энергия – мало относится к объекту, который ею описывается. Она скорее, описывает возможность подвергнуться какой-то работе в данном положении.
Тоже самое происходит и с пружиной. А давайте растянем хорошо пожеванную жвачку? Нет сил способных произвести обратную работу – не будет никакой потенциальной энергии. Никакого превращения кинетической энергии в потенциальную с каким-либо сохранением. Затратили работу – получили изменение формы. Все.
Продолжение следует.
