Закон сохранения механической энергии

Энергия, в самом общем понимании, является одной из функций состояния тела. Состояние тела определяется его массой, положением относительно других тел, скоростью и другими параметрами.

Чтобы изменилась кинетическая или потенциальная энергия тела, какой-то силой должна быть совершена работа: A = E2E1.

Рассмотрим изолированную систему, в которой телам предоставлена возможность двигаться под действием внутренних сил. В качестве простейшего примера возьмем свободно падающее тело. На высоте тело обладает и кинетической, и потенциальной энергией. При перемещении на высоту сила тяжести совершает работу, равную Вся эта работа идет на изменение кинетической энергии тела:

Так как равны левые части записанных уравнений, равны и правые части:

После перегруппировки членов полученного уравнения, имеем:

Сумма потенциальной и кинетической энергии системы тел называется полной механической энергией системы: W = Ek + Ep.

Согласно полученному выражению, в изолированной системе тел полная механическая энергия остается постоянной, в системе могут лишь происходить превращения энергии из одного вида в другой.

Данный вывод носит название закона сохранения механической энергии.