8.11
Diagram energetyczny to wykres energii potencjalnej w funkcji położenia obiektu, gdy działa na niego siła konserwatywna. Ze względu na wypadkowe siły zachowawcze działające na obiekt, całkowita energia mechaniczna układu jest stała.
Wyobraźmy sobie łyżwiarza w punkcie spoczynku A na pozbawionej tarcia parabolicznej rampie o wysokości y. Grawitacyjna energia potencjalna łyżwiarza jest więc równa mgy, podczas gdy jego energia kinetyczna wynosi zero.
Gdy łyżwiarz porusza się w dół, jego energia potencjalna zmniejsza się o x2.
Na dole rampy energia potencjalna łyżwiarza spada do zera, podczas gdy jego energia kinetyczna osiąga maksimum.
Kiedy łyżwiarz porusza się w kierunku punktu B, energia potencjalna osiąga maksymalną wartość, a energia kinetyczna zbliża się do zera.
Ponadto, ponieważ rampa jest pozbawiona tarcia, łyżwiarz wykonuje ruch oscylacyjny na dole rampy. Zatem siła działająca na łyżwiarza jest ujemną pochodną energii potencjalnej w danym momencie.
Dynamikę układu mechanicznego można łatwo zrozumieć, interpretując diagram energii potencjalnej. Ponieważ energia jest wielkością skalarną, interpreta…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.