W = F s F = mg Ep = mgh [kg*m/s2*m = J]

TEMAT 18: Energia potencjalna.
Energię potencjalną ciężkości (położenia) posiadają ciała znajdujące się na pewnej
wysokości względem przyjętego poziomu odniesienia.
Zmiana wzajemnego położenia ciał, które oddziałują wzajemnie siłami grawitacji lub
sprężystości prowadzi do zmiany ich energii potencjalnej. W przypadku oddziaływania
grawitacyjnego musi to być zmiana odległości ciała od Ziemi, a w przypadku oddziaływania
sprężystego zmiana kształtu (odkształcenie np. sprężyny).
Ciało na poziomie odniesienia h = 0 posiada energii potencjalnej (Ep = 0). Aby
nadać mu energie potencjalną należy ciało podnieść na wysokość h, uzyska ono wtedy
energię równą wykonanej pracy przy podnoszeniu na tą wysokość.
W=Fs
gdzie droga s równa się wysokości podnoszenia h. Aby wykonać tą pracę należy działać siłą
F , której wartość jest równa ciężarowi podnoszonego ciała (wtedy siły będą w równowadze ciało podnoszone wykona ruch jednostajny prostoliniowy):
F=mg
podstawiając to równanie do wzoru definicyjnego pracy otrzymujemy:
E = mgh [kg*m/s2*m = J]
p
Energia potencjalna ciężkości zależy od masy ciała, wysokości podnoszenia i przyciągania
ziemskiego g, którego wartość zależy od długości i szerokości geograficznej).
ZADANIA:
1. Jaką energię potencjalną ma młotek o masie 3 kg podniesiony na wysokość 40 cm?
2. Ciało o masie 5 kg w ciągu 3 s spadło swobodnie na ziemię. Jaką energię potencjalną
miało to ciało w chwili rozpoczęcia ruchu?
3. Mała Ania wyrzyciła piłkę o masie 25 dag z balkonu znajdującego się na wysokości 7
metrów na trawnik. Oblicz pracę jej mamy, która przyniosła piłkę z trawnika z powrotem do
domu.
4. Czy energia potencjalna spadającej piłki szybciej maleje na początku, czy pod koniec
spadania?