Этот закон является основой для решения многих задач ЕГЭ по физике, поэтому знать его и уметь использовать необходимо для успешной сдачи экзамена.
К открытию этого закона причастны многие учёные. Например, Джоуль и Майер были близки к современной формулировке, но Герман Гельмгольц благодаря своим работ дал полную формулировку закона.
Энергия не может появиться из ниоткуда, а также она не может исчезать, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этом и заключается закон сохранения энергии в механике.
Для начала вспомним, какая существует энергия в механике.
1. Кинетическая энергия. Энергия, которая зависит от массы тела и его скорости.
Ек=mv²/2
2. Потенциальная энергия. Энергия, которая появляется по мере подъёма тела над землёй
Еп=mgh
Ек+Еп=Е'к+Е'п так выглядит закон в формульном виде.
Но не всегда этот закон может выполняться, важно, чтобы система тел была замкнутой. В замкнутой системе на тела не действуют силы сопротивления и трения. Если эти силы всё-таки действуют на тела, то они совершают работу и энергия системы изменяется. Хорошим примером может послужить незатухающие колебания математического маятника.
/%D0%B1%D0%B8%D0%BE/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%20%D1%81%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8%20%D0%B2%20%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B5%202.svg)
Закрашенный шар - точка равновесия.
Незакрашенные - крайние положения.
При таком движении сохраняется полная механическая энергия. В точке равновесия кинетическая энергия максимальная, ведь в этой точке максимальная скорость. В крайних положениях скорость груза равна нулю, поэтому кинетическая энергия там также равна нулю. Потенциальная энергия действует наоборот. Она равна нулю в точке равновесия, так как там нулевая высота, а в крайних положениях наоборот максимальна. Поэтому при движении груза энергия превращается из одного вида в другой в зависимости от того, в каком положении находится груз в данный момент. Но полная механическая энергия не изменяется.
