Fizyka zakres rozszerzony

18. Zasada zachowania
energii mechanicznej
zachowania energii mechanicznej
Przypomnij sobie-
-
Rozważymy obecnie następujący problem. W pewnej odległości od Ziemi znajduje się
ciało o masie m (rys. 18.1).
F z
m
F wyp
F
gr
= F
w
Rys. 18.1
Siła przyciągania ziemskiego → F gr to siła wewnętrzna w układzie Ziemia–ciało. Załóżmy,
że na ciało działa także dowolna siła zewnętrzna → F z . Po zsumowaniu obu sił otrzymujemy
siłę wypadkową → F wyp .
Praca siły wypadkowej przy niewielkim przemieszczeniu Δr → jest równa:
W wyp = F → wyp · Δr → =( F → z + F → w ) · Δr → = F → z · Δr → + F → w · Δr
→
Zmiana energii kinetycznej ciała jest równa tej pracy (wzór 17.6):
ΔE k = W wyp
Praca siły zewnętrznej jest równa zmianie całkowitej energii mechanicznej układu
(wzór 17.1):
→
F z · Δr → = ΔE mech
Z kolei praca siły wewnętrznej jest równa zmianie energii potencjalnej ze znakiem minus
(wzór 17.5):
→
F w · Δr → = −ΔE p
155