27. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия

Различия между потенциальной и кинетической энергией:

• Кинетическая энергия — это энергия движения. Она зависит от массы тела и скорости его движения. Формула: \( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \), где \( m \) — масса, \( v \) — скорость.
• Потенциальная энергия — это энергия, обусловленная взаимным положением или положением тел относительно друг друга (или их положением в поле сил).
  Для гравитационного поля Земли (на высоте \( h \) над поверхностью): \( E_p = mgh \), где \( m \) — масса, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — высота.

Пример:

• Кинетическая энергия: Автомобиль, движущийся по дороге, обладает кинетической энергией. Чем быстрее он едет и чем больше его масса, тем больше его кинетическая энергия.
• Потенциальная энергия: Камень, поднятый на высоту, обладает потенциальной энергией. Чем выше он поднят, тем больше его потенциальная энергия.

Преобразование энергии:

• В замкнутой системе полная механическая энергия (сумма кинетической и потенциальной энергий) сохраняется, если отсутствуют силы трения и сопротивления.
  \( E_{полн} = E_k + E_p = \text{const} \)
• При падении тела потенциальная энергия переходит в кинетическую, а при подъеме — наоборот.