Работа постоянной и переменной силы. Закон сохранения механической энергии

1. Работа постоянной силы

,

где – угол между вектором силы и перемещением.

2. Работа переменной силы

,

где – проекция силы на направление перемещения dS.

3. Кинетическая энергия тела, движущегося поступательно

или .

4. Потенциальная энергия:

а) упруго деформированной пружины

,

где k – коэффициент жесткости пружины; x – абсолютная деформация;

б) гравитационного взаимодействия

,

где G – гравитационная постоянная; m₁ и m₂ – массы взаимодействующих тел; r – расстояние между ними (данные тела считаются материальными точками);

в) тела, находящегося вблизи поверхности Земли (в однородном поле силы тяжести)

,

где g – ускорение свободного падения тела; h – высота тела над уровнем, принятым за нулевой (формула справедлива при условии h< < R, где R – радиус Земли).

5. Работа, совершаемая внешними силами, определяется как мера изменения энергии системы

.

6. Закон сохранения механической энергии

E = E_k + E _П = const.