В учебниках традиционно пишут, что работа всех сил, действующих на тело, идет на приращение кинетической энергии.
Теперь представим спутник, массой в среднем примерно так тонну. Он летит по орбите. Скажем, по меридиану с юга на север. Нужно изменить направление его орбиты. Это называется изменение наклонения орбиты КА. Пусть летит так же, но под углом к меридиану. До изменения орбиты и после изменения скорость та же, те же примерно 8 км/с. То есть, формально говоря, кинетическая энергия та же. Что же, затрат энергии не требуется?
Увы, но нет. Изменение наклонения орбиты КА это операция по энергозатратности почти того же порядка что и вывод КА на первоначальную орбиту.
Представим другой случай. Едет поезд. Паровоз переводят в режим не просто торможения, а тяги назад. Паровоз затрачивает массу энергии, а кинетическая энергия поезда не уеличивается, а уменьшается.
Чтобы разобраться с парадоксом, увеличивается или уменьшается кинетическая энергия, необходимо рассматривать все тела, участвующие в системе. Например, для КА это еще и отбрасываемые газы. И, во-вторых, обратить внимание на точную формулировку что такое работа силы. Там не только интеграл, но и скалярное произведение.
В целом, утверждение о том, что работа сил именно увеличивает кинетическую энергию, подходит скорее всего к очень выделенному случаю разгона тела со строгой сонаправленностью суммы сил и скорости тела.
Комментариев нет:
Отправить комментарий