Потенциалды энергия

Энергетика дененің жұмысқа қабілеттілігін сипаттайды. Тартылған садақ, сығылған серіппе, жерден көтерілген тас, белгілі бір жағдайларда сығылған газ жұмыс жасай алады.

Потенциалды энергияға ие:

  • Жер бетінің үстінен көтерілген денелер (мысалы, биіктіктен құлаған кезде жер жерде шұнқырды құрайды).
  • Серіппелі деформацияланған денелер (мысалы, адам садақ ішегін тартып, жебені босатады).
  • Сығылған газдар (газ молекулалары арасындағы қашықтық азаяды және олардың арасындағы серпілу күші артады).

Сарқырамадағы судың потенциалды энергиясы зор. Судың потенциалды энергиясы Жердің тартылыс күшінің жұмысымен сәйкес келеді.
Өзен суларында потенциалдық энергия жинақталады. Жердің тартылыс күшінің жұмысы өзендерді төменге, яғни теңізге ағуға мәжбүр етеді. Адам өзендердің потенциалды энергиясын пайдалануды үйренді. Ежелгі уақытта су диірмендері салынды, ал ХХ ғасырдан бастап су электр станциялары (ГЭС) салыа бастады.
Парана өзеніндегі Бразилия мен Парагвай шекарасында орналасқан Итайю ГЭС-і бүгінде әлемдегі ең ірі жұмыс істейтін қондырғы болып табылады. Оның бөгетінде (су ағатын) 14 қақпадан тұратын құлыптар бар, олар арқылы секундына 62 200 текше метр су өтеді.

ГЭС

Дененің потенциалды энергиясы осы формуламен есептеледі:

ПОТЕНЦИАЛДЫ ЭНЕРГИЯ

Дененің потенциалдық энергиясы белгілі бір эталон деңгейіне, көбінесе Жер бетіне қатысты өлшенеді. Бұл жағдайда дененің жер бетіндегі потенциалдық энергиясы нөлге тең болады деп болжанады.

  • Назар аудар!
    Дене бір уақытта потенциалды және кинетикалық энергияға ие бола алады және олар бір-біріне ауыса алады.

Арқан сермеп жүрген адам ең жоғары көтерілу нүктесінде максималды потенциалдық энергияға ие, бұл кезде тербеліс бір сәтке қатып қалады, сондықтан дәл осы сәтте адамның кинетикалық энергиясы нөлге тең болады.

1 күйден 2 күйге өткенде потенциалдық энергия азаяды және кинетикалық энергия өседі (өйткені дененің жер деңгейінен биіктігі төмендеп, дененің жылдамдығы артады).

Егер адам қозғалыс траекториясының ең төменгі нүктесінде болса, кинетикалық энергия ең үлкен болады, өйткені дәл қазір оның жылдамдығы ең жоғары. 2-ші күйден 3-ші күйге өткен кезде потенциалдық энергия өседі (дененің жоғарылауы жоғарылаған сайын), ал кинетикалық энергия азаяды (дененің жылдамдығы төмендеген сайын).

  • Есіңде сақта!
    Жабық жүйеде кинетикалық және потенциалдық энергияның қосындысы кез келген уақытта өзгеріссіз қалады.
h биіктіктегі жалғанған құлама максималды потенциалдық энергияға ие, ал кинетикалық энергия (қозғалыс энергиясы) бұл уақытта 0 болады.

Арқан кесілгенде, ілулі жүк еркін түсе бастайды, биіктігі төмендейді және жылдамдық жоғарылайды (үдеу кезінде g), сәйкесінше, потенциалдық энергия азаяды, кинетикалық энергия өседі.

Уақыттың әр сәтінде, соқтығысу сәтіне дейін соққының потенциалды мен кинетикалық энергиясының қосындысы бірдей болады.

Соқтығысқан кезде жүктің энергиясы жоғалмайды, ол басқа денеге — беріледі, ол осы энергияның әсерінен көк денеге тереңдеп ене бастайды. Энергияның бір бөлігі ішкі — жылу энергиясына айналады (соқтығысу кезіндегі жүк қыза бастайды).

Кез-келген денеде дененің қозғалысымен байланысты емес ішкі энергия бар.

Ішкі энергия дененің атомдары мен молекулаларының қозғалуынан пайда болады.Мысалы, соқтығысу нәтижесінде бөлшектер неғұрлым қарқынды қозғала бастайды — бұл денені қыздыру түрінде көрінеді. Серіппе сығылған кезде бөлшектердің потенциалдық энергиясы өзгереді.Тартылған резеңке потенциалдық энергияға ие, себебі молекулалар өзара тартылады.

Scroll Up