У галузі фізики одним з найбільш елементарних понять є поняття потенційної енергії. Це можна визначити, щоб зрозуміти нас як таке, що має тіло завдяки висоті, на якій воно знаходиться. Наприклад, горщик, розміщений на вікні на певній висоті, має потенційну енергію, яка тим вища, чим вона вища і чим більша її маса (а отже, чим більше вона важить). Якби той самий горщик знаходився на Місяці і на одній висоті з землею, у нього було б менше енергії, оскільки на Місяці будь-який предмет важить менше, ніж на Землі.

кінетична енергія

З цієї причини кажуть, що потенційна енергія даного тіла є результатом множення його маси на висоту, а також на силу тяжіння. Математична формула має вигляд Ep = m.g.h. де m - маса, g - сила тяжіння, h - висота об'єкта. Гравітація або сила, з якою Земля притягує до себе будь-яку масу, така, що починаючи з нуля і при вільному падінні (якщо нехтувати тертям із повітрям) це змушує її збільшувати свою швидкість через кожні другі 9,8 метра. Однак на Місяці це збільшення набагато менше, а саме 1,62 метра щосекунди.

Побачимо це на прикладі. Нехай це буде горщик масою 1 кг і розташований на висоті 20 метрів, який скидається. Вільне падіння починається з нульової швидкості; але відразу ця швидкість зростає. Через одну секунду після початку вільного падіння він рухається до землі зі швидкістю 9,8 м/с. Через дві секунди на (2 х 9,8) м/с; через три секунди при (3 x 9,8) м/с ... . тощо. Це прогресування швидкості логічно припиняється, коли падає на землю. Логічно, що чим вище банк, тим більше часу йому доведеться продовжувати збільшувати швидкість. Тепер факт наявності певної швидкості також означає енергію. Це так звана кінетична енергія, яка зумовлена ​​тим, що тіло знаходиться в русі.

Кінетична енергія залежить від двох факторів. Одне, очевидно, швидкість, а одне маса. Ми перевіряємо це день за днем. Складність у зупинці руху рухомого предмета тим більша; чим більша його швидкість, а також більша маса. Зупинка трактора, що рухається, - це не те саме, що зупинка велосипеда. У математичному відношенні кінетична енергія дорівнює добутку маси (м), помноженої на швидкість (v) у квадраті та розділену на два. Тобто, Ec = 0,5 x (m.v2).

Коли тіло падає з певної висоти і якщо ми нехтуємо тертям із повітрям; відбувається те, що його потенційна енергія перетворюється на кінетичну. Іншими словами. Коли починається падіння, його кінетична енергія дорівнює нулю, і з плином часу його потенційна енергія зменшується (вона втрачає висоту), і ця втрата потенційної енергії є саме кінетичною енергією, яку набуває тіло, що падає.

Так як математичні формули визначають енергетичну енергію (Ep) та кінетичну енергію (Ec); Вони дуже прості і враховуючи, що тип руху, який відчуває об’єкт при вільному падінні (за відсутності повітря), дуже простий; Дуже просто математично показати, що потенційна енергія при цьому типі руху суворо перетворюється на кінетичну енергію. Для цього необхідно мати деякі елементарні уявлення про те, як математично визначається рух у вільному падінні. Це питання, з якими будь-який старшокласник (принаймні теоретично) повинен вирішуватися з повною вільністю. Це типовий приклад того, що енергія ні створюється, ні руйнується, а лише трансформується.

Не годиться зараз детально пояснювати, як це робиться, бо я боюся, що це було б зробити текст, який був би занадто "заплутаним"; але якщо хтось хоче спробувати, на ілюстрації, що супроводжує текст, я вказую серію математичних формул, які вказують "куди йдуть постріли".