Question

8. Верно ли, что ящик, стоящий на полке, по отношению к полу обладает потенциальной энергией, а по отношению к полке нет? Пожалуйста помогите ​

Answer 1

Объяснение:

Действительно, энергия, по сути, - это возможность совершить работу. Если книжка с полки упадет, она может совершить работу по деформации, например, пола. Напомню, что механическая энергия бывает двух типов: кинетическая - энергия движения и потенциальная - энергия взаимодействия. В нашем случае книга покоится, стало быть кинетической энергии нет. Потенциальная энергия обеспечивается гравитационным взаимодействием Земли и книжки, а так электромагнитным взаимодействием слоев атомов книжки (энергия упругой деформации).

P.S. Потенциальная энергия определяется только для безвихревых (то есть, консервативных) полей как криволинейный интеграл второго рода. По теореме о градиенте из векторного анализа работа зависит только от потенциала в крайних точках траектории и никак не зависит от ее формы:

\boxed{ \left \{ {{\vec \nabla\times \vec F=0} \atop {\int\limits_{\any \Gamma} \nabla \varphi \cdot d\vec r=\varphi(\vec r_1)-\varphi(\vec r_2)=-\Pi+C}} \right} ,

здесь использовано

�

⃗

=

−

∇

�

F

=−∇φ

И как интеграл вообще, потенциальная энергия определяется с точностью до константы (правая часть уравнения). Другими словами, вы вольны выбирать нулевой уровень потенциальной энергии где захотите.

Answer 2

Да, верно. Вероятно, вы имеете в виду потенциальную энергию, связанную с полем силы, такой как гравитационное поле Земли. Если ящик находится на полке и не движется, то он обладает потенциальной энергией относительно пола. Эта энергия связана с высотой, на которой находится ящик относительно пола.

Однако, по отношению к полке, на которой ящик находится, потенциальной энергии нет. Это связано с тем, что полка является частью системы, в которой находится ящик. Потенциальная энергия определяется относительно других объектов вне данной системы. Если рассматривать ящик и полку как одну систему, то потенциальной энергии относительно полки нет.