Формулы по физике 7 класс: кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия — это энергия движущегося тела, а потенциальная энергия — энергия, обусловленная взаимодействием тел или их положением. В таблице приведены основные формулы для расчёта кинетической и потенциальной энергии, изучаемые в 7 классе.

Формулы: кинетическая и потенциальная энергия

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Кинетическая энергия тела	E_к = m·v²/2	E_к — кинетическая энергия тела, Дж m — масса тела, кг v — скорость движения тела, м/с
Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй	E_п = m·g·h	E_п — потенциальная энергия тела относительно выбранного нулевого уровня, Дж m — масса тела, кг g — ускорение свободного падения (приближённо 9,8 м/с², в школьных задачах часто принимают 10 м/с²), м/с² h — высота тела над выбранным нулевым уровнем, м
Полная механическая энергия тела	E = E_к + E_п	E — полная механическая энергия тела или системы тел, Дж E_к — кинетическая энергия, Дж E_п — потенциальная энергия, Дж
Закон сохранения механической энергии	E_к1 + E_п1 = E_к2 + E_п2	E_к1 — кинетическая энергия тела в начальном состоянии, Дж E_п1 — потенциальная энергия тела в начальном состоянии, Дж E_к2 — кинетическая энергия тела в конечном состоянии, Дж E_п2 — потенциальная энергия тела в конечном состоянии, Дж

Когда какую формулу применять

Формулу E_к = m·v²/2 применяйте для расчёта энергии движущегося тела. Скорость обязательно переводите в м/с, массу — в килограммы.
Формулу E_п = m·g·h используйте, когда необходимо определить энергию тела, поднятого на определённую высоту. Высоту выражайте в метрах, а ускорение свободного падения принимайте равным 10 м/с², если в условии не указано другое значение.
Формулу E_п = k·x²/2 применяйте для расчёта энергии сжатой или растянутой пружины. Удлинение или сжатие переводите в метры, жёсткость пружины — в Н/м.
Формулу E = E_к + E_п используйте для определения полной механической энергии. Складывать можно только величины, выраженные в одинаковых единицах.
Закон сохранения механической энергии применяйте при движении без потерь механической энергии, например при отсутствии сопротивления воздуха и трения. Не путайте начальное и конечное состояния тела.

Пример решения задачи

Мяч массой 0,5 кг движется со скоростью 4 м/с. Определите его кинетическую энергию.

Дано:

m = 0,5 кг

v = 4 м/с

E_к — ?

Решение:

Кинетическая энергия тела определяется по формуле:

E_к = m·v²/2

Подставим значения:

E_к = 0,5·4²/2 = 0,5·16/2 = 4 Дж

Ответ: 4 Дж