В чём заключается закон сохранения полной механической энергии?

Закон сохранения полной механической энергии утверждает, что в изолированной системе, где на неё не действуют внешние силы, полная механическая энергия остается постоянной со временем. Полная механическая энергия состоит из суммы кинетической энергии и потенциальной энергии.

Кинетическая энергия (КЭ) связана с движением тела и определяется формулой:

КЭ = (1/2) * m * v^2,

где m — масса тела, v — его скорость.

Потенциальная энергия (ПЭ) связана с положением тела в гравитационном поле или силовым полем и может иметь различные формы, например, гравитационную потенциальную энергию или энергию упругости. Формула для потенциальной энергии может зависеть от конкретной системы и типа взаимодействия.

Закон сохранения полной механической энергии утверждает, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной:

КЭ + ПЭ = константа.

Это означает, что если в изолированной системе не действуют внешние силы, то энергия не создается и не уничтожается, а только преобразуется между кинетической и потенциальной формами. Например, если тело падает свободно под действием гравитационной силы, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается, таким образом, сумма остается постоянной.

Важно отметить, что этот закон справедлив только в случае отсутствия внешних сил, таких как силы трения или сопротивления среды. Если внешние силы делают работу или передают/поглощают энергию в систему, то полная механическая энергия может изменяться.