Главное меню

  • К списку уроков
Потенциальная энергия тела, на которое действует сила тяжести. Потенциальная энергия пружины.
27.02.2014 5783 0


Цель: сформулировать принцип минимума потенциальной энергии. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II.  Повторение. Беседа

1.  Сформулируйте определение работы силы

2.  В каких единицах измеряется?

3.  Что такое потенциальная энергия?

4. Что такое кинетическая энергия?

III. Изучение нового материала

Потенциальная энергия - энергия, обусловленная взаимодействием тел.

Потенциальная энергия характеризует не любое взаимодействие тел, а лишь такое, которое описывается силами, не зависящими от скорости. Такими являют­ся сила тяжести, сила упругости. Работа рассматриваемых сил не зависит от фор­мы траектории, а определяется лишь ее начальными и конечными точками.

Силы, которые не зависят от скорости и работа которых на любой замкнутой траектории равна нулю, называют потенциальными силами.

Потенциальной энергией тела в данном положении называется скалярная физическая величина, равная работе, совершаемой потенциальной силой при перемещении тела из данного положения в нулевое.

Нулевое положение иначе называют уровнем отсчета потенциальной энер­гии, или просто нулевым уровнем.

Находясь на некоторой высоте, любое тело обладает потенциальной энерги­ей, каждой высоте соответствует свое значение Е .  Е = mgh А =Е

Силы, подобные силам тяжести, работа которых при движении тела по замк­нутому контуру равна нулю, называют консервативными силами.

Работа силы упругости

Построим график F(x)

Под координатой  х (х0 = 0) F = kx, выделим на графике маленький участок  х, значение силы будем считать постоянным. Тогда А = kx  х равна площади выделенного уча­стка проецируемой площади бесконечно малых прямых. Под графиком трапеция:

Консервативными являются почти все силы в природе, в том числе силы вза­имодействия между атомами и молекулами. Поэтому установленные закономер­ности имеют общий характер.

Любая система, предоставленная сама себе, всегда стремится перейти в такое состояние, в котором ее потенциальная энергия имеет наименьшее значение.

В этом заключается принцип минимума потенциальной энергии.

IV. Решение задач

На балкон, расположенный на высоте 5 м, бросили с поверхности земли мяч массой 100 г. Во время полета мяч достиг максимальной высоты 8 м от по­верхности Земли. Определить работу силы тяжести при полете предмета вверх, вниз и на всем пути. Найти результирующие изменения потенциальной энергии.

Домашнее задание

§ 66- 67 Упражнение 38