Таким образом, получается, что:
Если сгруппировать соответствующие величины, то выражение закона сохранения полной механической энергии запишется следующим образом:
Ek2 + Ep2 = Ek1 +
Ep1,
E = const. (3.25)
Закон сохранения полной механической энергии является результатом однородности времени.
● Однородность времени – это симметрия относительно переноса во времени: физические свойства замкнутой системы не зависят от выбора начального момента времени, то есть все моменты времени эквивалентны (равноправны).
Согласно закону сохранения полной механической энергии, увеличение потенциальной энергии системы сопровождается соответствующим уменьшением ее кинетической энергии, и наоборот. Превращение потенциальной энергии в кинетическую или кинетической в потенциальную, т.е. сохранение полной механической энергии является одним из самых важных законов в природе.
Закон сохранения полной энергии. Известно, что полная механическая энергия свободно падающего тела во всех точках траектории одинакова.
- Что происходит при падении тела и его остановке на поверхности Земли?
- Можно ли в этом случае сказать, что “как кинетическая, так и потенциальная энергия тела равны нулю, то есть механическая энергия исчезает и нарушается закон сохранения энергии”?
Механическая энергия тел, составляющих замкнутую систему, не исчезает! Механическая энергия превращается в другой вид энергии – внутреннюю энергию системы: в результате соударения тела с поверхностью Земли система нагревается и ее внутренняя энергия увеличивается.
Можно привести примеры превращения энергии также и в других замкнутых системах. Например, в системе автомобиль-шоссе при торможении движущего автомобиля его кинетическая энергия в результате трения превращается во внутреннюю энергию нагретых покрышек.
Таким образом, говоря о законе сохранения полной энергии, подразумевается сохранение всех видов энергии (механической, внутренней, электромагнитной и другие), превращающихся друг в друга, в замкнутой системе:
● Энергия не исчезает и не возникает из ничего, она превращается из одного вида в другой.