수업 요약 "에너지. 위치 및 운동 에너지". 운동 및 위치 에너지

잠재력신체 또는 그 부분이 서로 상호 작용하는 에너지라고합니다. 그것은 상대 위치, 즉 그들 사이의 거리에 의해 결정되며 기준점에서 보수력의 작용 분야의 다른 지점으로 신체를 이동하는 데 필요한 작업과 같습니다.

움직이지 않는 물체는 일정 높이까지 올라가면 보존력인 중력이 작용하기 때문에 위치 에너지가 있습니다. 그런 에너지는 폭포 가장자리의 물, 산꼭대기의 썰매에 담겨 있다.

이 에너지는 어디에서 왔습니까? 육체가 높이 올라가는 동안 그들은 일을하고 에너지를 소비했습니다. 이 에너지는 들어 올린 몸에 저장되었습니다. 그리고 이제 이 에너지는 일을 할 준비가 되었습니다.

신체의 위치 에너지의 양은 신체가 어떤 초기 레벨에 상대적으로 위치하는 높이에 의해 결정됩니다. 우리는 우리가 선택한 지점을 출발점으로 삼을 수 있습니다.

지구에 대한 신체의 위치를 ​​고려하면 지구 표면에서 신체의 위치 에너지는 0입니다. 그리고 높이에서 시간 다음 공식으로 계산됩니다.

에피 = mɡh,

어디 미디엄 - 체질량

ɡ - 중력 가속도

시간- 지구에 대한 몸의 무게 중심의 높이

ɡ = 9.8m / 초 2

몸이 높은 곳에서 떨어질 때 시간 1 높이까지 시간 2 중력이 일을 합니다. 이 일은 포텐셜 에너지의 변화량과 같으며 몸이 떨어질 때 포텐셜 에너지의 양이 감소하기 때문에 음의 값을 갖는다.

A = - (E p2 - E p1) = - ∆ E p ,

어디 E p1 - 고도에서 신체의 위치 에너지 시간 1 ,

E p2 -고도에서 신체의 위치 에너지 시간 2 .

몸이 특정 높이로 들어 올려지면 중력에 대항하여 작업이 수행됩니다. 이 경우 양의 값을 갖습니다. 그리고 신체의 잠재적 에너지가 증가합니다.

탄성적으로 변형된 몸체(압축 또는 신장된 스프링)에도 위치 에너지가 있습니다. 그 값은 스프링의 강성과 스프링이 압축되거나 늘어나는 시간에 따라 달라지며 다음 공식에 의해 결정됩니다.

E p = k(∆x) 2/2,

어디 케이 - 강성 계수,

∆x- 신체의 신장 또는 수축.

스프링의 위치 에너지는 일을 할 수 있습니다.

운동 에너지

그리스어 "kinema"에서 번역 된 것은 "움직임"을 의미합니다. 신체가 운동의 결과로 받는 에너지를 운동. 그 값은 이동 속도에 따라 다릅니다.

들판을 가로지르는 축구공, 산을 굴러내리는 썰매, 계속해서 움직이는 썰매, 활에서 쏘는 화살, 모두 운동에너지를 가지고 있다.

몸이 쉬고 있으면 운동 에너지는 0입니다. 힘 또는 여러 힘이 몸에 작용하자마자 움직이기 시작합니다. 그리고 몸이 움직이기 때문에 그것에 작용하는 힘이 작용합니다. 휴식 상태에서 몸이 움직이고 속도가 0에서 0으로 변경되는 영향을받는 힘의 작업 ν 이라고 운동 에너지 체중 미디엄 .

초기 순간에 몸이 이미 움직이고 있었고 속도가 중요했다면 ν 1 , 그리고 마지막 순간에 ν 2 , 그러면 신체에 작용하는 힘 또는 힘에 의해 한 일은 신체의 운동 에너지 증가분과 같습니다.

∆E k = E k2 - E k1

힘의 방향이 운동의 방향과 일치하면 양의 일을 하고 몸의 운동에너지가 증가한다. 그리고 힘이 운동 방향과 반대 방향으로 향하면 음의 일을하고 몸은 운동 에너지를 포기합니다.

1. 위치 에너지 - 서로에 대한 신체 또는 신체의 개별 부분의 상대적 위치에 의해 결정되는 에너지.

한 물체의 물체 또는 입자 시스템의 구성이 서로에 대해 변경되면 작업을 수행해야 합니다.

물체에 어떤 힘이 작용하는 각 지점의 공간을 물리적 인또는 역장.

따라서 몸이 지구 가까이로 이동할 때 몸이 안으로 움직인다고 말합니다. 중력장지구 또는 지구의 잠재적인 장... 중력의 위치 에너지는 (W 땀) 추력과 같습니다. = mgh,

h는 몸과 지구 사이의 거리입니다.

늘어나는(또는 압축된) 스프링에서 탄성력이 각 점에 작용합니다. 이 경우에는 다음과 같이 말할 수 있습니다. 잠재적인 탄성장... 탄성의 잠재적 에너지는 (W 땀) 운동과 같습니다. = (kl 2) / 2, l은 평형 위치에서 x를 세는 늘어난 스프링의 길이입니다.

몸체에 작용하는 힘을 외부와 내부로 나눌 때, 예제에서 고려되는 중력("몸-지구" 시스템에서)과 확장된(압축된) 스프링의 탄성력은 내부 힘에 기인할 수 있습니다. 그러므로 사실이다. 임의의 입자 시스템의 각 구성에는 고유한 위치 에너지가 있으며, 이 구성의 변경으로 이어지는 모든 내부 잠재적인 힘의 작업은 빼기 기호로 취한 시스템의 위치 에너지의 증가(감소)와 같습니다.

잠재적 에너지는 집합적인 개념입니다. 그것은 물리적 본질이 완전히 다른 에너지 유형의 개념을 포함하며, 이는 특정 일반적인 형식적 성격을 가지고 있습니다. 이 기호를 설정합시다.
일과 에너지의 공식을 결합하여 운동 에너지를 신체의 에너지로 이해, 즉 Еk = mv ^ 2/2라고 가정합시다. 우리는 평등을 얻는다

신체가 특정 힘의 장에 있다고 가정합시다. 즉, 공간의 각 점은 신체 위치 좌표의 함수인 특정 힘 F에 해당합니다. F = F(x, y, z).공간의 각 점은 좌표 U(x, y, z)의 함수이자 주어진 힘 F(x, y, z)의 장을 특징짓는 위치 에너지 값에 해당한다고 가정합니다. 그러면 힘의 분야에서 몸의 움직임은 에너지 보존 법칙을 따릅니다.

운동하는 동안 신체가 점 1(x 1, y 1, z 1)에서 점 2(x 2, y 2, z 2)로 이동한 경우 동일한 에너지 보존 법칙은 다음 공식으로 나타낼 수 있습니다. :

움직임이 시작될 때의 에너지는 움직임이 끝날 때의 에너지와 같습니다. 또는 방정식의 항을 다시 작성한 후 동일한 법칙을 다음 형식으로 씁니다.

이 공식을 비교하면 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

이 표현은 힘의 장에서 신체의 잠재적 에너지의 정의입니다. 그것은 읽습니다 : 힘의 장이 위치 에너지의 도입을 허용하면 한 지점에서 다른 지점으로 신체가 전환되는 동안 중단은이 전환 동안 역 부호가있는 힘의 작업과 같습니다.
물리학에서 위치 에너지는 추가 상수까지의 정확도로 결정됩니다. U가 위치 에너지인 경우 U = U + c는 주파수가 동일하기 때문에 위치 에너지로도 간주되어야 합니다.

실제로 위치 에너지 정의의 이러한 모호성은 임의의 위치에서 0 위치 에너지가 선택된다는 사실로 표현됩니다.
위치 에너지(2.60)의 정의로 돌아가 보겠습니다. 힘의 장에 대해 위치 에너지를 도입하는 것이 가능하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 결국 신체는 다양한 방식으로 첫 번째 지점에서 두 번째 지점으로 이동할 수 있습니다.
(그림 2.9).

정의는 (2.60)의 오른쪽에 대한 적분이 모든 전환에 대해 일치하지 않을 때만 일치하지 않습니다. 여기에서 공식적인 힘의 표시가 나타나며, 이는 우리가 단락의 시작 부분에서 논의한 잠재적 에너지의 개념을 소개할 수 있게 해줍니다. 위치 에너지는 두 점 사이의 힘의 작용이 경로의 모양에 의존하지 않는 힘의 장에서만 도입될 수 있습니다.
신체의 두 위치 사이의 작업이 경로의 모양에 의존하지 않는 힘을 보수라고합니다. 따라서 위치 에너지는 보존력에 대해서만 도입될 수 있습니다. 비보존세력과 보수세력의 예를 들어보자. 모든 마찰력은 비보존적입니다(마찰력은 환경으로 에너지의 "소산"을 의미하는 "소산"이라는 단어에서 소산이라고 함). 마찰력의 작용이 경로의 모양에 의존한다는 것은 매우 분명합니다. 항상 경로의 길이에 따라 다릅니다. 중력의 작용은 경로의 모양에 의존하지 않으므로 중력장은 보존력의 장입니다. 증명해 봅시다. 중력의 작용으로 몸체를 점 1에서 점 2로 이동시키십시오. dl로 이동하여 일을 찾도록 하십시오.

무화과. 2.10 주어진 궤적을 따라 작동

결과적으로 중력의 작용은 수직축을 따라 궤적의 시작점과 끝점의 위치에 의해서만 결정됩니다.

보시다시피 경로의 모양에 의존하지 않습니다. 중력장의 위치 에너지는 평등에 의해 결정됩니다. U 2 -U 1 = mgz 2 -mgz 1,그 후, 유 = mgz.
보수적인 힘에는 확고한 힘, 중력이 포함됩니다. 중력에 대해 더 자세히 설명하고 그에 대한 잠재적 에너지를 계산해 보겠습니다.

중력의 힘은 중심 클래스에 속합니다. 지구의 중력장에는 지구의 중심과 일치하는 힘의 중심이 있습니다. 그리고 중력이 향하는 방향. 중력장에서 지구 위성의 임의의 기본 변위 d를 고려합시다. 그림 1과 같이 항상 두 개의 구성요소 d r 과 dl 로 분해될 수 있습니다. 2.11. d lr은 반경 벡터를 따라, dl은 수직입니다.

따라서 중력의 기본 일은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

때문에

벡터 d r은 힘 벡터 F와 반대 방향을 향하고 있으며 수치적으로 dr - 위성에서 지구 중심까지의 거리 증가분과 같습니다. 그렇기 때문에 .
따라서 위성 1-2의 궤적의 마지막 부분에서 중력의 작용은 다음 공식으로 계산됩니다.

보시다시피 작업은 이동 구간의 시작(r 1)과 끝(r 2)에서 위성에서 힘의 중심까지의 거리에 의해서만 결정됩니다. 즉, 경로의 모양. 따라서 고려된 예에서 위치 에너지를 도입할 수 있습니다. 그 변화는 빼기 기호가 있는 중력의 작용과 같습니다. 여기에서

상수는 위치 에너지의 시작점이 어디에 있는지에 따라 선택됩니다. 이 문제에서는 무한대에 있는 신체의 위치 에너지를 0으로 취하는 것이 편리합니다. r의 경우 U = 0이므로 Const = 0입니다.

그 다음에

따라서 중력장에서 물체의 위치 에너지는 힘의 중심까지의 거리에 반비례하여 감소하고 음의 부호를 갖습니다.
기계적 유형의 에너지에는 운동 및 위치의 두 가지 유형이 포함되지만 위치 에너지는 특성이 다를 수 있습니다. 기계적 에너지가 다른 유형의 에너지, 특히 신체의 내부 에너지로 전달되지 않는 경우 운동하는 경우를 찾을 수 있습니다. 일반적으로 이러한 경우는 마찰의 한 유형 또는 다른 유형의 무시할 수 있는 역할과 관련이 있습니다. 이 경우 역학적 에너지 보존 법칙에 대해 이야기 할 수 있습니다. 역학적 에너지를 유지하는 동안 운동 형태에서 전위로 또는 그 반대로 에너지가 전환되거나 한 몸체에서 다른 몸체로 기계적 에너지가 전이됩니다. 예를 들어, 물체가 중력장이나 중력장에서 움직일 때 한 기계적 형태의 에너지가 다른 형태로 전이되는 것만 관찰되며 물체의 탄성 충돌과 함께 운동적 형태에서 에너지의 전이도 있습니다 탄성 변형의 위치 에너지로) 충돌하는 물체가 다른 물체에 충돌합니다. 일반적으로 신체 시스템에 대한 역학적 에너지 보존 법칙은 다음과 같이 작성됩니다.

닫힌 보존 시스템의 기계적 에너지 형태의 합은 시간이 지남에 따라 일정하게 유지됩니다. 기계적 에너지 보존 법칙은 기계적 에너지가 다른 유형의 에너지로 전달되지 않는 조건, 특히 시스템의 마찰이 미미하고 무시할 수 있는 조건에서만 관찰된다는 점을 항상 기억해야 합니다.
이미 언급했듯이 이 조건이 충족되는 시스템을 보수적이라고 합니다. 이러한 점에서 역학의 에너지 보존 법칙은 운동량 보존 법칙과 다릅니다. 운동량은 닫힌 시스템에서 항상 보존되는 반면 기계적 에너지는 항상 그런 것은 아니지만 보존적 시스템에서만 보존됩니다.

역학에서 에너지 보존 법칙을 적용한 예로서 두 번째 공간 속도를 결정하는 문제를 고려해 보겠습니다. 두 번째 우주 속도는 지구에서 우주로 발사된 물체가 지구의 중력장에서 벗어나는 최소 속도입니다. 무한대의 그러한 몸체 (즉, 지구에서 매우 멀리 떨어져 있음)는 속도를 완전히 잃습니다. 역학적 에너지 보존 법칙을 적어 봅시다(몸은 저항을 무시할 수 있는 대기의 조밀한 층 외부로 던져진다고 가정합니다).

Const는 신체의 총 에너지를 나타냅니다. 무한대의 몸의 에너지 조건에서 찾아보자. 무한대에서는 위치 에너지와 운동 에너지가 모두 사라져야 합니다. 따라서 Сonst = 0이고 에너지 보존 법칙은 다음 형식을 취합니다.

v 0을 통해 두 번째 공간 속도를 지정합시다. 몸은 r이 지구의 반지름과 같을 때 지구 표면 근처에서 그것을 받습니다. 따라서,

지구 표면 근처에서 중력은 신체의 중력과 같습니다.

ZSE에서 이러한 식을 대입하면 다음 형식의 두 번째 우주 속도에 대한 식을 얻습니다.

위치 에너지는 에너지라고 하며, 이는 상호 작용하는 신체 또는 같은 신체의 부분의 상호 위치에 의해 결정됩니다.

예를 들어, 잠재적 에너지는 지구 위에 올려진 물체에 의해 소유됩니다. 물체의 에너지는 물체와 지구의 상대적 위치 및 상호 인력에 의존하기 때문입니다. 지구에 누워 있는 신체의 위치 에너지는 0입니다. 그리고 이 몸의 위치 에너지는 일정 높이까지 올라갔고, 몸이 땅으로 떨어질 때 중력이 하는 일에 의해 결정된다. 댐이 보유하고 있는 강물은 엄청난 잠재 에너지를 가지고 있습니다. 넘어지면 작동하여 발전소의 강력한 터빈을 작동시킵니다.

신체의 위치 에너지는 기호 E p로 표시됩니다.

E p = A이므로

에피 =에후

에피= gmh

에피- 잠재력; NS- 9.8 N / kg과 같은 중력 가속도; 미디엄- 체질량, 시간- 몸이 들어올려지는 높이.

운동 에너지는 신체가 움직임으로 인해 보유하는 에너지입니다.

물체의 운동 에너지는 속도와 질량에 따라 달라집니다. 예를 들어, 강으로 떨어지는 물의 비율이 클수록 이 물의 질량이 클수록 발전소의 터빈이 더 강하게 회전합니다.

뮤직비디오 2
E k = -
2

전자- 운동 에너지; 미디엄- 체질량; V- 신체의 움직임 속도.

자연에서 기술, 일상 생활에서 기계적 에너지의 한 유형은 일반적으로 다른 유형으로 변환됩니다. 즉, 잠재력은 운동으로, 운동은 잠재력으로 변환됩니다.

예를 들어, 댐에서 물이 떨어지면 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다. 흔들리는 진자에서 이러한 유형의 에너지는 주기적으로 서로 전달됩니다.

어느 정도 질량이 있는 경우 미디엄적용된 힘의 작용하에 움직이고 힘이 특정 작업을 수행 할 때까지 속도가 변경되었습니다. NS.

적용된 모든 힘의 일은 합력의 일과 같습니다.(그림 1.19.1 참조).

신체의 속도 변화와 신체에 가해지는 힘에 의해 하는 일 사이에는 연관성이 있습니다. 이 연결은 일정한 힘이 작용할 때 직선을 따라 움직이는 물체를 고려하여 가장 쉽게 연결되며 이 경우 속도와 가속도의 변위력의 벡터는 하나의 직선을 향하게 되며 물체는 직선으로 균일하게 가속된 운동을 수행합니다. 운동의 직선을 따라 좌표축을 지시함으로써 다음을 고려할 수 있습니다. NS, NS, υ 및 NS대수적 양(해당 벡터의 방향에 따라 양수 또는 음수). 그러면 힘의 일은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. NS = FS... 균일하게 가속된 움직임으로 변위 NS공식으로 표현

따라서 다음이 따른다.

이 표현은 힘(또는 모든 힘의 합)이 한 일이 속도의 제곱(속도 자체가 아니라)의 변화와 관련되어 있음을 보여줍니다.

물체의 질량을 속도의 제곱으로 곱한 값의 절반에 해당하는 물리량을 운동 에너지신체:

몸에 가해진 합력의 일은 운동에너지의 변화와 같으며 다음과 같이 표현된다. 운동 에너지 정리:

운동 에너지 정리는 방향이 변위 방향과 일치하지 않는 변화하는 힘의 작용하에 몸체가 움직일 때 일반적인 경우에도 유효합니다.

운동 에너지는 운동 에너지입니다. 체질량의 운동 에너지 미디엄빠른 속도로 움직이는 것은 정지해 있는 몸에 이 속도를 주기 위해 가해지는 힘에 의해 수행되어야 하는 일과 같습니다.

몸이 속도로 움직이면 완전히 멈추려면 작업을 수행해야합니다

물리학에서는 운동 에너지나 운동 에너지와 함께 개념이 중요한 역할을 합니다. 잠재력 또는 신체 상호 작용의 에너지.

위치 에너지는 신체의 상호 위치(예: 지구 표면에 대한 신체의 위치)에 의해 결정됩니다. 위치 에너지의 개념은 일이 운동 궤적에 의존하지 않고 신체의 초기 및 최종 위치에 의해서만 결정되는 힘에 대해서만 도입될 수 있습니다. 그러한 힘을 보수적 인 .

닫힌 궤적에 대한 보수 세력의 작업은 0입니다.... 이 진술은 그림 1에 설명되어 있습니다. 1.19.2.

보수주의의 속성은 중력과 탄성력에 의해 소유됩니다. 이러한 힘에 대해 위치 에너지 개념을 도입할 수 있습니다.

물체가 지구 표면 근처에서 움직이면 크기와 방향이 일정한 중력이 물체에 작용합니다. 이 힘의 작용은 신체의 수직 운동에만 의존합니다. 경로의 어느 부분에서나 중력의 작용은 축에 대한 변위 벡터의 투영으로 기록될 수 있습니다. 오이수직으로 위쪽을 가리키는:

Δ NS = NS t Δ NS코스 α = - mgΔ NS 와이,

어디 NS티 = NS NS 와이 = -mg- 중력 투영, Δ NS와이변위 벡터의 투영입니다. 몸을 들어 올리면 중력은 부정적인 일을합니다. Δ NS와이> 0. 높이에 위치한 지점에서 몸이 움직인 경우 시간 1, 높이에 위치한 점으로 시간좌표축의 원점에서 2 오이(그림 1.19.3), 중력이 일을 했습니다.

이 일은 어떤 물리량의 변화와 같다 mgh반대 기호로 찍은. 이 물리량을 잠재력 중력의 몸

중력이 몸을 0으로 낮출 때 하는 일과 같습니다.

중력의 작용은 반대 부호로 취한 신체의 위치 에너지의 변화와 같습니다.

잠재력 이자형 p는 0 레벨의 선택, 즉 축의 원점 선택에 따라 다릅니다. 오이... 물리적 의미는 위치 에너지 자체가 아니라 그 변화 Δ 이자형피 = 이자형 p2 - 이자형 p1 몸을 한 위치에서 다른 위치로 이동할 때. 이 변경은 0 레벨 선택과 무관합니다.

스크린샷 탐구 공이 노면에서 튕겨져 나가면서

상당한 거리에서 지구의 중력장에서 신체의 움직임을 고려하면 위치 에너지를 결정할 때 지구 중심까지의 거리에 대한 중력의 의존성을 고려해야합니다 ( 중력의 법칙). 만유인력의 경우, 무한히 먼 점에서 위치 에너지를 측정하는 것이 편리합니다. 즉, 무한히 먼 점에서 물체의 위치 에너지가 0과 같다고 가정하는 것이 편리합니다. 체질량의 위치 에너지를 나타내는 공식 미디엄거리에 NS지구 중심에서 보면 다음과 같습니다.

어디 미디엄- 지구의 질량, NS- 중력 상수.

탄성력에 대해서도 위치에너지 개념을 도입할 수 있다. 이 힘은 또한 보수주의의 속성을 가지고 있습니다. 스프링을 늘리거나 압축하여 다양한 방법으로 이를 수행할 수 있습니다.

스프링을 간단히 연장할 수 있습니다. NS, 또는 먼저 2만큼 늘리십시오. NS그런 다음 가로 세로 비율을 다음으로 줄이십시오. NS등. 이 모든 경우에 탄성력은 스프링의 신장에만 의존하는 동일한 작업을 수행합니다. NS초기 상태에서 스프링이 변형되지 않은 경우. 이 일은 외력의 일과 같다. NS, 반대 기호로 취함(1.18 참조):

어디 케이- 스프링 강성. 늘어난(또는 압축된) 스프링은 연결된 몸체를 움직일 수 있습니다. 즉, 이 몸체에 운동 에너지를 전달합니다. 결과적으로 그러한 스프링에는 에너지가 저장되어 있습니다. 용수철(또는 탄성적으로 변형된 물체)의 위치 에너지를 양이라고 합니다.

탄력적으로 변형된 신체의 위치 에너지 주어진 상태에서 변형이 없는 상태로 전이하는 동안 탄성력의 일과 같습니다.

초기 상태에서 스프링이 이미 변형되었고 연신율이 다음과 같다면 NS 1, 연장된 상태로 새로운 상태로 전환 시 NS 2 탄성력은 반대 부호로 취한 위치 에너지의 변화와 동일한 일을 수행합니다.

탄성 변형 중 위치 에너지는 탄성력에 의해 신체의 개별 부분이 서로 상호 작용하는 에너지입니다.

다른 유형의 힘, 예를 들어 대전된 물체 사이의 정전기적 상호작용의 힘은 중력 및 탄성력과 함께 보수성의 속성을 가지고 있습니다. 마찰력에는 이러한 특성이 없습니다. 마찰력의 일은 이동 거리에 따라 다릅니다. 마찰력에 대한 위치 에너지의 개념은 도입될 수 없습니다.

모든 시스템의 특성 중 하나는 운동 에너지와 위치 에너지입니다. 어떤 힘 F가 정지해 있는 물체에 작용하여 후자가 움직이기 시작하면 일 dA가 수행됩니다. 이 경우 운동 에너지 dT의 값이 높을수록 더 많은 작업이 수행됩니다. 즉, 평등을 작성할 수 있습니다.

몸체가 이동한 경로 dR과 전개된 속도 dV를 고려하여 힘에 두 번째 경로를 사용합니다.

중요한 점: 이 법칙은 관성 좌표계를 사용하는 경우 사용할 수 있습니다. 시스템의 선택은 에너지 가치에 영향을 미칩니다. 국제 용어로 에너지는 줄(줄)로 측정됩니다.

운동 속도 V와 질량 m을 특징으로 하는 입자 또는 물체는 다음과 같습니다.

T = ((V * V) * m) / 2

운동 에너지는 실제로 운동의 함수인 속도와 질량에 의해 결정된다는 결론을 내릴 수 있습니다.

운동 및 위치 에너지를 통해 신체의 상태를 설명할 수 있습니다. 이미 언급했듯이 첫 번째가 모션과 직접 관련되어 있다면 두 번째는 상호 작용하는 신체 시스템에 적용됩니다. 운동적이며 일반적으로 몸체를 묶는 힘이 의존하지 않는 경우의 예로 고려되며 이 경우 초기 및 최종 위치만 중요합니다. 가장 유명한 예는 중력 상호 작용입니다. 그러나 궤적도 중요하다면 힘은 소산(마찰)입니다.

간단히 말해서, 위치 에너지는 일을 할 수 있는 능력입니다. 따라서 이 에너지는 신체를 한 지점에서 다른 지점으로 이동하기 위해 수행해야 하는 작업의 형태로 간주될 수 있습니다. 그건:

위치 에너지가 dP로 표시되면 다음을 얻습니다.

음수 값은 dP 감소로 인해 작업이 수행되고 있음을 나타냅니다. 알려진 함수 dP에 대해 힘 F의 계수뿐만 아니라 방향의 벡터도 결정할 수 있습니다.

운동 에너지의 변화는 항상 전위와 관련이 있습니다. 시스템을 기억하면 이해하기 쉽습니다. 몸을 움직일 때 T + dP의 총 값은 항상 변경되지 않습니다. 따라서 T의 변화는 항상 dP의 변화와 병행하여 발생하며 서로에게 흘러들어가 변형되는 것처럼 보입니다.

운동 에너지와 위치 에너지는 서로 연결되어 있으므로, 그 합은 고려 중인 시스템의 총 에너지입니다. 분자와 관련하여 최소한 열 운동과 상호 작용이 있는 한 항상 존재하고 있습니다.

계산을 수행할 때 기준 시스템과 초기 것으로 취한 임의의 모멘트가 선택됩니다. 작업을 수행 할 때 입자 또는 물체의 이동 궤적에 의존하지 않는 힘의 작용 영역에서만 위치 에너지의 값을 정확하게 결정할 수 있습니다. 물리학에서는 이러한 힘을 보수적이라고 합니다. 그들은 항상 총 에너지 보존 법칙과 상호 연결되어 있습니다.

흥미로운 점: 외부 영향이 최소화되거나 평준화된 상황에서 연구된 시스템은 위치 에너지가 0이 되는 경향이 있을 때 항상 그러한 상태가 되는 경향이 있습니다. 예를 들어, 던진 공은 궤적의 정점에서 위치 에너지의 한계에 도달하지만 동시에 아래쪽으로 움직이기 시작하여 축적된 에너지를 운동으로 변환하여 수행 중인 작업으로 전환합니다. 위치 에너지의 경우 항상 적어도 두 개의 몸체의 상호 작용이 있다는 점에 다시 한 번 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어 공이 있는 예에서는 행성의 중력에 의해 영향을 받습니다. 운동 에너지는 각 움직이는 물체에 대해 개별적으로 계산할 수 있습니다.