Меню

§ 10.2 Виды энергии

Содержание

Подумайте, почему выпущенная из винтовки пуля легко пробивает толстую доску, а молотком, даже очень тяжёлым, это сделать не удаётся.

Механическая энергия какого-либо тела определяет его способность совершить механическую работу: что-то поднять, переместить, разрезать, согнуть, построить и т. п. Механическая энергия подразделяется на кинетическую и потенциальную.

Кинетической энергией обладают движущиеся тела (рис. 10.2, а). Чем больше скорость тела и его масса, тем больше его кинетическая энергия.

Рис. 10.2. Шар может обладать кинетической (а) и потенциальной (б) энергией

Потенциальная энергия — это энергия неподвижного тела, положение какого-либо тела относительно поверхности Земли или других тел (рис. 10.2, б). Потенциальной энергией обладают, например, поплавок, погружённый в воду, часовая пружина, маятник, находящийся в верхней точке (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Примеры проявления потенциальной энергии: а — маятник в верхней точке: б — часовая пружина; в — поплавок в воде

Потенциальная энергия может быть связана с взаимным расположением частей тела. Например, потенциальной энергией обладают натянутая тетива лука, сжатый газ, разогретый до высокой температуры водяной пар готовые переместиться, вырваться наружу.

Величина потенциальной энергии поднятых над поверхностью Земли тел зависит от их массы и высоты, на которую они подняты. Чем больше масса и чем выше поднято тело, тем большей потенциальной энергией оно обладает.

Потенциальная энергия аэростата зависит от его объёма и от того, насколько наполняющий его газ легче воздуха.

Кинетической энергией обладает любое движущееся тело. Движение может быть поступательным (перемещение с места на место; примеры брошенный камень, движущийся автомобиль и др.) и вращательным, как у волчка или юлы.

Кинетическая и потенциальная энергии тела могут переходить одна в другую. Потенциальная энергия, которой обладало какое-то тело, может превратиться в его кинетическую энергию. И наоборот, кинетическая энергия может преобразоваться в потенциальную энергию (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Переход кинетической энергии в потенциальную и переход потенциальной энергии в кинетическую

Количество кинетической энергии, которой обладает движущееся тело, тем больше, чем больше его масса и чем больше скорость движения.

Даже тело с небольшой массой, но движущееся с огромной скоростью может обладать большой кинетической энергией и совершать большую работу. Например, тонкая струя воды с частичками песка, движущаяся со скоростью более 1200 метров в секунду, может резать сталь толщиной до 10 см. Стальной дюбель-гвоздь, выпущенный со скоростью 400—500 метров в секунду из специального монтажного пистолета, очень быстро глубоко входит в бетонную или кирпичную стену.

Проверьте себя:

1. Что такое механическая энергия?

2. На какие виды подразделяется механическая энергия?

3*. Приведите примеры проявления потенциальной энергии.

4*. Какие тела обладают кинетической энергией?

5. От чего зависит кинетическая энергия?

* Подумайте, почему плотины гидроэлектростанций целесообразно строить на холмистой или горной местности, а не на равнине.