8. Работа и кинетическая энергия. Мощность.

Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела: 

Таким образом, работа силы равна изменению кинетической энергии тела:  A = ΔE_k.

Кинетическая энергия материальной системы равна сумме кинетической энергии при поступательном движении вместе с центром масс и кинетической энергии ее при движении относительно координатных осей, поступательно движущихся вместе с центром масс. Мо́щность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

— средняя мощность

Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.

9. Консервативные и неконсервативные силы.

Силы, которые рассматриваются в физике разделяются на консервативные и неконсервативные. Силы, работа которых не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным размещением тела в пространстве, называют консервативными, или потенциальными. К ним принадлежат:

- силы притяжения

- силы упругости

- электростатические силы взаимодействия между заряженными телами.

Силы будут консервативными при условии когда в системе нет перехода механического движения в другие формы движения материи, или превращения других форм движения в механический.

Силы, что не принадлежат к консервативным, называют неконсервативными:

- силы трения, которые возникают при скольжении одного тела по поверхности другого

- силы сопротивления, которых испытывает тело, двигаясь в жидкой или газообразной среде.

10. Потенциальная энергия. Градиент потенциальной энергии и консервативная сила.

Потенциальная энергия-это энергия взаимодействия, часть общей механической энергии, которая зависит от расположений тел системы друг относительно друга и от их положения во внешнем силвом поле.

Потенциальная энергия в данной точке чмсленно равна силе поля по пермещеннию тела из данной точки в точку, где потенциальная энергия во второй точке равна нулю. Корректное определение потенциальной энергии может быть дано только в поле сил, работа которых зависит только от начального и конечного положения тела, но не от траектории его перемещения. Такие силы называются консервативными.

вектор силы равен градиенту потенциальной энергии, взятому с обратным знаком.

F = -grad(E_п)

Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis – шагающий), вектор, показывающий направление наискорейшего изменения некоторой величины от одной точки пространства к другой. И если F = – grad W, то работа сил вдоль замкнутой траектории в потенциальном поле всегда равна нулю. 

•  — консервативная сила является градиентом некой скалярной функции U, называемой силовой. Эта функция равна потенциальной энергии взятой с обратным знаком.