1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии

В 1840 году ученый Р. Майер открыл закон сохранения энергии:

То есть энергия может переходить из механической в ядерную, тепловую, внутреннюю, а также во многие другие.

Представьте замкнутую систему, на которую не действуют посторонние силы. Например, возьмите в руки ручку и держите её на некоторой высоте. Она обладает скоростью? Нет. Она находится на некоторой высоте, а значит, имеет потенциальную энергию. А теперь отпустите эту ручку. Что с ней будет происходить? С точки зрения кинематики, тело начинает ускоряться под действием силы тяжести, и над поверхностью Земли будет иметь максимальную скорость. Отсюда можно сделать вывод, что в начальный момент тело обладало максимальной потенциальной энергией, которая постепенно переходила в кинетическую, которая в конечный момент времени стала максимальной за счет максимального значения скорости.

То есть потенциальная энергия никуда не делась, а просто полностью перешла в кинетическую энергию этого тела.

 

В ходе нашего опыта полная механическая энергия полностью сохранилась.

Если рассматриваемая система не замкнутая, то изменение механической энергии равняется сумме внешних и внутренних сил системы.