нить
также совершать работу против сил упругости. Бумажный шарик, привязанный к тонкой резиновой нити, может сильно растянуть эту нить, если шарику сообщить толчком большую скорость (рис. 167). Когда один катящийся вагон ударяется своими буферами о буфера другого вагона, то пружины буферов сильно сжимаются, т. е. совершается работа сжатия пружины.
Во всех перечисленных примерах тело совершает работу не потому, что оно занимает определенное положение, а потому, что оно обладает определенной скоростью. Покоящийся вагон не может «сам» въехать на гору, не может
195
сжать буферные пружины. Между тем движущийся вагон способен это сделать.
Всякий раз, когда тело совершает работу благодаря тому, что оно движется, скорость его движения уменьшается. Если скорость тела уменьшится до нуля, то запас способности совершать работу за счет движения тела будет исчерпан. Значит, всякое движущееся тело обладает некоторым определенным запасом способности совершать работу, т. е. определенной энергией, обусловленной тем, что оно движется. Энергию, которой тело обладает потому, что оно движется, называют кинетической энергией.
Сумма кинетической и потенциальной энергий образует полную механическую энергию тела.
§ 100. Выражение кинетической энергии через массу и скорость тела. В §§ 97 и 98 мы видели, что можно создать запас потенциальной энергии, заставляя какую-либо силу совершать работу, поднимая груз или сжимая пружину. Точно так же можно создать и запас кинетической энергии в результате работы какой-либо силы. Действительно, если тело под действием внешней силы получает ускорение и перемещается, то эта сила совершает работу, а тело приобретает скорость, т. е. приобретает кинетическую энергию. Например, сила давления пороховых газов в стволе ружья, выталкивая пулю, совершает работу, за счет которой и создается запас кинетической энергии пули. Обратно, если вследствие движения пули совершается работа (например, пуля поднимается вверх или, попадая в препятствие, производит разрушения), то кинетическая энергия пули уменьшается. далее