Н.К. Гладышева, ИОСО РАТ, школа № 548, г. Масква
Гэты пытанне в так званых стабільных падручніках ніколі спецыяльна падрабязна не разглядалася. Лічылася, што ён занадта складаны для вучняв сярэдняй школы. У той жа час В«па змавчанніВ» вучні (ды нярэдка і наставнікі) мяркуюць, што энергія можа быць толькі становчай велічынёй. Гэта прыводзіць да непаразуменняв пры аналізе перавтварэнні энергіі в розных працэсах. Напрыклад, як растлумачыць, што пры кіпячэнні вады вся паведамляная рэчыву энергія ідзе на выпарэнне, пры гэтым сярэдняя кінэтычная энергія руху часціц не змяняецца, а энергія взаемадзеяння часціц становіцца ровнай нулю? Куды ж знікае энергія, якая паступае ад нагревателя? Такіх прыкладав можна прывесці шмат. Але мэтазгодней ня замовчваць, што энергія взаемадзеяння тэл можа быць як становчай, так і адмовнай. Цяжкасці в разуменні гэтага становішча надуманыя. Бо нават вучні пачатковых класав разумеюць, што тэмпература навакольнага паветра можа быць як становчай, так і адмовнай велічынёй! Больш за тое, школьнікі досыць лёгка вспрымаюць існаванне разам са шкалой Кельвіна іншых тэмпературных шкал (Цэльсія, Фарэнгейта, Реомюра). Такім чынам, ідэя, што колькасную значэнне нейкай фізічнай велічыні залежыць ад вмовна выбіраемага пачатку яе адліку, ці не з'являецца неспасціжнай для старшакласніка.
Выбар пачатку адліку патэнцыйнай энергіі
Пакажам, як растлумачыць вучням, што пры вывучэнні механічных з'яв в многіх выпадках зручна выбраць взровень адліку патэнцыйнай энергіі так, што яна будзе мець адмовнае значэнне. p> Аналіз перавтварэння энергіі мае на ввазе больш дэталёвае знаёмства навучэнцав з яе формамі. У любым падручніку паведамляецца, што цела масай m, якое рухаецца адносна абранай сістэмы адліку з нейкай хуткасцю v, валодае в гэтай сістэме кінэтычнай энергіяй Eкин = mv2/2. Калі ж у нейкай сістэме адліку цела нерухома, то яго кінэтычная энергія ровная нулю. Таму кінэтычную энергію цела называюць энергіяй руху. У адрозненне ад іншых характарыстык руху, такіх, як хуткасць v або імпульс p = mv, кінэтычная энергія не звязаная з накірункам руху. Яна з'являецца скалярнай велічынёй. Мэтазгодна прапанаваць вучням самастойна паказаць, што кінэтычная энергія цела і сістэмы тэл не можа быць адмовнай велічынёй.
Прырода патэнцыйнай энергіі можа быць зусім рознай. У выпадку з матэматычным маятнікам (матэрыяльны пункт масай m, падвешаная на бязважкай нерастяжимой ніткі давжынёй l) яна звязаная з прыцягненнем грузу ківача Зямлёй. Менавіта гэта гравітацыйнае взаемадзеянне памяншае хуткасць грузу пры яго руху вверх. У выпадку з тэнісным мячом, білі аб сценку, патэнцыйная энергія звязана з дэфармацыяй мяча. Агульная ж у энергіі взаемадзеяння грузу з Зямлёй і энергіі дэфармацыі тое, што такая энергія можа ператварацца в кінэтычную энергію і назад.
Аднак далёка не все працэсы зварачальныя. Напрыклад, пры вдары малатка...
