(97.1)
При данном исходном положении тела работа, которую может совершить тело, т. е. его потенциальная энергия,
*) В данном случае речь идет о механической энергии. В дальнейшем : будут рассмотрены другие виды энергии: электрическая, магнитная, ядерная, для которых также справедливо приведенное определение энергии.
191
зависит от того, насколько тело может опуститься. В гиревом механизме часов это определяется длиной цепочки, на которой висит гиря, в примере с наклонной плоскостью — высотой наивысшей точки наклонной плоскости над ее наинизшей точкой. В других случаях наинизший уровень не может быть так естественно определен. Например, если тело лежит на столе, то можно определять его потенциальную энергию той работой, которую оно совершило бы, опускаясь до пола, до уровня земли или до дна погреба и т. д. Поэтому нужно условиться заранее, от какого уровня отсчитывать высоту, а вместе с тем и потенциальную энергию тела. Выбрать этот уровень можно совершенно произвольно, так как во всех физических явлениях всегда бывает важна не сама потенциальная энергия, а ее изменение, которым определяется совершаемая работа. Изменение же потенциальной энергии будет, очевидно, одним и тем же, какой бы мы ни выбрали исходный уровень.
Если не оговорено противное, мы будем считать потенциальную энергию тела, лежащего на поверхности земли, равной нулю. Тогда в формуле (97.1) в качестве h следует брать высоту тела над поверхностью земли. Если тело имеет
Рис. 164. При переходе столба из положения А0В0 в положение A1B1 сила тяжести не совершает работы, так как центр тяжести тела остается на месте. При переходе из положения A1B1 в положение А2В2 совершается работа mgh.
значительные размеры, то под h в формуле (97.1) нужно понимать расстояние от поверхности земли (или от иного нулевого уровня) до центра тяжести тела. далее