Question

Запишіть формули для потенціальної енергії точки, що знаходиться в різних силових полях (3 приклади).

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Основна формула для потенціальної енергії (ПЕ) механічної системи з точковою масою m, знаходячись під дією поля з потенціальною функцією U(x, y, z), має вигляд:

PE = U(x, y, z)

Де координати x, y, z визначають положення точки в просторі.

Нижче наведено приклади формул для потенціальної енергії точки в різних силових полях:

Гравітаційне поле:

У вільному паді в області з полем важкості, яке має потенціальну функцію

U(x, y, z) = mgh

де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота відносно певного рівня (наприклад, від рівня землі).

Тоді потенціальна енергія точки в цьому полі визначається як:

PE = mgh

Пружне поле:

У пружному полі, яке залежить від відстані точки до центру системи, потенціальна функція має вигляд:

U(x) = (1/2)kx^2

де k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - відстань між центром системи та точкою.

Тоді потенціальна енергія точки в цьому полі визначається як:

PE = (1/2)kx^2

Електричне поле:

У електричному полі, створеному точковим зарядом q, потенціальна функція має вигляд:

U(x, y, z) = (1/4πε) * (q/r)

де ε - діелектрична стала середовища, r - відстань від точки до заряду q.

Тоді потенціальна енергія точки в цьому полі визначається як:

PE = (1/4πε) * (q/r)