ГЛАВА 10. РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ. ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Давайте подведем итоги и перечислим случаи, когда для решения задач следует использовать теорему об изменении кинетической энергии и как технически это надо делать.

Теорему об изменении кинетической энергии следует применять, если в задаче ставится вопрос о скорости тела (начальной или конечной в течение какого-то интервала времени) и заданы силы, которые действуют на это тело в процессе движения. Например, когда тело соскальзывает с наклонной плоскости, тормозит под действием силы трения или разгоняется под действием некоторой заданной внешней силы. Кроме того, теорему об изменении кинетической энергии можно применять для нахождения каких-либо величин, входящих в работу сил. Технически использование теоремы осуществляется следующим образом.

1. Необходимо к какому этапу движения следует применять теорему. Какова скорость тела в начале и в конце этапа.

2. Затем следует понять, какие силы действовали на тело в процессе движения, меняются ли эти силы или остаются постоянными. Вспомнить или вывести формулы для работ этих сил.

3. После этого нужно написать теорему об изменении кинетической энергии (10.9). Если какие-то входящие в теорему, нам неизвестны, не бойтесь, вводите их в теорему об изменении кинетической энергии. Ведь она и есть то уравнение, которое позволит нам эти неизвестные определить.

4. Имейте в виду, что в теореме говорится об изменении кинетической энергии, т.е. о разности ее конечного и начального значений (именно в такой последовательности). Только при правильной записи изменения кинетической энергии в дальнейшем у вас «не вылезут» неправильные знаки.

5. Затем следует решить полученное уравнение или систему уравнений (если теорема является одним из условий задачи).

Важно подчеркнуть, что энергия – величина скалярная (не векторная), и потому при использовании теоремы об изменении кинетической энергии не требуется проецировать векторное уравнение на координатные оси. В этом, нам кажется, заключается одна из причин, почему именно логику теоремы об изменении кинетической энергии лучше всего знают и умеют использовать школьники.