Question

Приведите примеры тел обладающих одновременно кинетической и потенциальной энергией

Answer 1

Кинетическая энергия - это энергия движения. В случае линейного движения она определяется как
$E_k = \dfrac{m v^2}{2},$
где $m$ - масса тела, а $v$ - скорость тела.

Потенциальная энергия - это энергия, которая никак не проявляется в данный момент, но означает, что в теле есть "запас энергии". В частном случае, определяется как
$F_p = mgh,$
где $g$ - это ускорение свободного падения, а $h$ высота тела над поверхностью, над землей.

Таким образом, из приведенных формул видно, что кинетической энергией обладает тела движущиеся, а потенциальной - тела, находящиеся на определенной высоте.

Рассмотрим классический пример - мячик, падающий с высоты h. В начальный момент времени у него нет скорости и полная механическая энергия равна потеницальной энергии мячика. Затем мячик начинает падать, его высота при этом уменьшается, то есть уменьшается и потенциальная энергия. В то же время, при падении скорость мячика растет, а значит увеличивается и кинетическая энергия. В момент времени перед ударом о землю, высота равна нулю, значит и потенциальная энергия равна нулю, а скорость максимальна, значит вся потенциальная энергия полностью перешла в кинетическую.

Другие подобные примеры тел, движущихся на высоте: летящее пушечное ядро, самолет, капли дождя, падающий лист и т.д.