Потенциальная энергия частицы

Рассмотрим тело, находящееся на высоте h над землёй. Если тело закреплено, то сила тяжести не совершает работу. Но сила тяжести потенциально способна совершить работу: если тело освободить, оно начнёт перемещаться, и сила тяжести будет совершать работу.

Но для того чтобы совершить работу, необходимо затратить энергию. Если работа совершается консервативными силами, то в физике принято говорить, что работа совершается за счёт убыли потенциальной энергии: а_]2 =-aU = U_X —и₂• В последнем выраженииAU — убыль потенциальной энергии; U и U2 — потенциальные энергии тела в начальной и конечной точках траектории.

Поскольку работа на конечном перемещении Л₁₂ = jF^r, можно.

записать:

Ещё раз обратите внимание на то, что сила F обязательно должна быть консервативной. Для неконсервативных сил данное выражение недействительно.

Как уже было отмечено, в консервативном поле работа зависит лишь от начального и конечного положения тела, поэтому и убыль потенциальной энергии зависит только от этих положений. Это также означает, что и потенциальная энергия тела определяется его положением.

Но положение одного и того же тела относительно разных тел различно, т. е. положение относительно. Поэтому и значение потенциальной энергии относительно. Оно зависит от выбора точки отсчёта.

В то же время разность потенциальных энергий обладает абсолютным значением. Эго утверждение будет прокомментировано далее в одном из примеров.

Необходимо отметить ещё одно важное обстоятельство.

Потенциальная энергия есть энергия взаимодействия тела с полем (или с телами, создавшими это поле).

Рассмотрим несколько примеров.