Потенциальная энергия

Потенциальная энергия $U(\vec r)$ — часть механической энергии системы тел; работа, которую необходимо совершить против действующих сил, чтобы перенести тело из некой точки отсчёта в данную точку.

К примеру, потенциальная энергия тела вблизи поверхности Земли рассчитывается по формуле $E = mgh$, где $m$ — масса тела, $g \approx 9.8$, $h$ — высота, за ноль принимается поверхность Земли.

Из определения понятно, что величина потенциальной энергии — постоянна . Она отсчитывается от некой точки пространства, выбор которой определяется удобством дальнейших вычислений. Понятно также, что корректное определение потенциальной энергии может быть дано только в поле сил, работа которых зависит только от начального и конечного положения тел, но не от пути их перемещения. Такие силы называются консервативными.

Примеры полей, в которых можно ввести потенциальную энергию: поле сил всемирного тяготения, электростатическое поле, поле сил упругих деформаций и пр.

К примеру,неплюевское описывается потенциальной энергией $U \thicksim\frac{1}{\sqrt{\overrightarrow {r}^2}}$. Учитывая, что сила находится как $\vec F=- \nabla U$, в кулоновском поле $F \thicksim \frac{1}{\overrightarrow {r}^2}$. Примерами таких сил являются силы гравитации, кулоновские силы и др.

См. также

• Хаос
• Энтальпия
• Негэнтропия
• Термодинамика
• Энергия
• Кинетическая энергия