Как рассчитать полную энергию

Полная механическая энергия тела – это сумма потенциальной и кинетической энергий, которые свойственны любому физическому телу в каждый момент времени. Их соотношение может изменяться, но сумма двух этих видов энергии всегда остается постоянной.

Инструкция

1. Вначале нужно посчитать потенциальную энергию тела, ее еще называют энергия покоя. Она вычисляется по формуле: P=m*g*h (произведение массы, высоты и ускорения свободного падения), где m – масса тела, g – ускорение свободного падения, равное 9,8Н/м, h – высота, на которую тело поднято над Землей. Если его удаленность от поверхности Земли, как точки опоры, равна 0, то потенциальная энергия тоже равна 0. Таким образом, если тело подвешено над поверхностью на определенной высоте, то оно имеет положительную потенциальную энергию. Если оно находится ниже поверхности, то есть, под Землей, то его потенциальная энергия отрицательна (ведь на его подъем на нулевую высоте потребуется дополнительные затраты энергии).
2. Кинетическая – это энергия движения тела, то есть, она есть только у перемещающихся объектов (имеющих скорость). Формула вычисления следующая: E=m*V^2/2 (произведение массы тела на квадрат его скорости, деленное на 2), где m – масса тела, V – скорость, которую имеет тело в момент вычисления. Если тело неподвижно закреплено на подвесе, или оно покоится на опоре, то кинетическая энергия равна 0, так как скорость отсутствует. Чем больше скорость и масса тела, тем больше его кинетическая энергия.
3. Чтобы найти полную энергию, нужно сложить кинетическую и потенциальную. Формула следующая: Eп=P+E=m*g*h + m*V^2/2. Обычно физическое тело находится в состоянии покоя, но удалено от Земли, так что оно имеет только потенциальную энергию, кинетическая равна 0 (например, подвешенный груз). Движущееся по поверхности Земли тело имеет только кинетическую энергию, потенциальная равна 0 (например, едущий автомобиль). Но если тело находится в полете, то значение обоих видов энергии – ненулевое.