Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

• Δυναμική ενέργεια:

Είναι εκείνη που οφείλεται στη θέση του σώματος ή στην κατάσταση στην οποία βρίσκεται. Θα πρέπει να αποσαφηνίσουμε από την αρχή: η δυναμική ενέργεια είναι μέγεθος με σχετική αξία. Μοιάζει με την "οικονομική επιφάνεια". Για τις εξελίξεις που προκαλούν και οι δυο ενδιαφέρουν μόνο οι μεταβολές της τιμής τους και όχι το πόσο μεγάλο ή μικρό είναι το μέγεθός τους.

Δυναμική ενέργεια λόγω θέσης είναι, π.χ., η βαρυτική, η οποία έχει ως αιτία το έργο του βάρους. Αν ανεβάσουμε κάποιο σώμα κατά h, καταναλώνουμε έργο: W=Bh. Αν αφήσουμε ελεύθερο το σώμα, μπορεί να παραγάγει ισοδύναμο έργο (οι αντιστάσεις του αέρα παραλείπονται). Αυτό σημαίνει ότι το σώμα στην υψηλότερη θέση έχει δυναμική ενέργεια σε σχέση με τη χαμηλότερη θέση ίση με: U=Bh=mgh (5.9)

Λίγα λόγια για το πρόσημο της U. Έχουμε: *U=0: στο επίπεδο όπου δεχόμαστε h = 0. Η επιλογή έχει μια αυθαιρεσία (ή, τουλάχιστον, φαίνεται ότι έχει). Δεν είναι όμως έτσι. Επίπεδο αναφοράς (h = 0) θεωρείται το χαμηλότερο για τη διαδικασία που μελετούμε. Συνήθως, αλλά όχι πάντα, ως τέτοιο επίπεδο λαμβάνεται το έδαφος. *U>0: σε όλα τα επίπεδα πάνω από το "επίπεδο αναφοράς". *U

Στην εικ. 5.15 φαίνεται σύστημα τροχαλίας και σωμάτων που τους αλλάζουμε θέση. Συγκρίνετε τις δυναμικές ενέργειες των σωμάτων με επίπεδο αναφοράς το έδαφος.

Εικόνα 5.15: Σύγκριση δυναμικών ενεργειών

Δυναμική ενέργεια λόγω κατάστασης είναι εκείνη που εμφανίζεται, όταν σώμα ή σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση που επιτρέπει παραγωγή έργου. Η παραμόρφωση είναι η πιο χαρακτηριστική περίπτωση. Το ελατήριο, π.χ., στη θέση επιμήκυνσης κατά x έχει δυναμική ενέργεια ίση με το έργο που δαπανήσαμε, για να το φέρουμε από το φυσικό μήκος σε αυτή τη θέση. Άρα: [pic] (5.10)

Αυτό φαίνεται από το γεγονός ότι το ελατήριο αποδίδει το έργο που του δώσαμε για να το επιμηκύνουμε.

Γενικά: Η δυναμική ενέργεια λόγω θέσης η κατάστασης ισούται με το έργο της δύναμης που ευθύνεται για την αλλαγή αυτής της θέσης ή της κατάστασης.