Тема 14. Закон збереження механічної енергії

• Енергія тіла або системи тіл — це фізична величина, що характеризує здатність тіла (системи тіл) виконувати роботу при зміні свого стану. Механічна енергія визначається взаємним положенням тіл та їх швидкістю. Мірою зміни енергії є робота. Одиницею вимірювання енергії у СІ є 1 Дж.

• Потенціальною називають енергію взаємодії тіл. Вона визначається взаємним положенням тіл, що взаємодіють.

— Потенціальна енергія тіла, піднятого в полі земного тяжіння на висоту h над нульовим рівнем (цей рівень вибирають довільно), дорівнює

— Потенціальна енергія деформованої пружини, жорсткість якої к, дорівнює
Дляроботи сили тяжіння та сили пружності справедлива теорема про потенціальну енергію:

• Кінетичною називають енергію руху тіла. її обчислюють за формулою

Для роботи сил, що змінюють швидкість тіла, справджується теорема про кінетичну енергію:

• Повною механічною енергію тіла називають суму кінетичної та потенціальної енергії тіла: Повна механічна енергія системи тіл — це сума повних механічних енергій усіх тіл системи.

• Систему тіл називають замкненою, якщо тіла системи взаємодіють лише між собою.

• Закон збереження механічної енергії. Якщо між тілами замкненої механічної системи діють лише сили тяжіння і сили пружності, то повна механічна енергія системи зберігається:Повна механічна енергія зберігається при абсолютно пружних зіткненнях тіл.

Загалом закон збереження енергії полягає в тому. Що енергія не зникає і не з'являється, а перетворюється з одного виду в інший. Енергія замкненої системи зберігається.

• У разі, коли на тіло діють зовнішні сили (сили тертя, сила опору повітря, сила Архімеда тощо), то його повна механічна енергія змінюється. У цьому разі робота зовнішньої сили приводить до зміни повної механічної енергії тіла (системи тіл):

• У разі непружних зіткнень частина механічної енергії перетворюється у внутрішню (частина енергії виділяється у вигляді кількості теплоти). Тоді перетворення енергії має вигляд:

•