Закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии

Работу, можно выразить через прирост кинетической энергии. В системе, в которой действуют только консервативные силы, полная энергия остается неизменной. Могут происходить только превращения потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Фактически этим самым и сформулирован закон сохранения энергии для замкнутых систем, в которых действуют только консервативные силы.

Выплывает, что изменение механической энергии системы равняется работе, выполненной внутренними, то есть изменение механической энергии замкнутой системы тел равняется работе неконсервативных сил, которые действуют в системе. Поскольку работа этих сил всегда положительна, то механическая энергия такой системы уменьшается. Такой процесс называют диссипацией энергии (из латыни dissipatio - рассеяния). Диссипация энергии предопределена тем, что работа внутренних неконсервативных сил связана с превращением механического движения в другие формы движения материи, например во внутреннюю энергию тел, или, как еще говорят, в тепло.

Силы, которые приводят к диссипации энергии имеют название дисипативных сил. В общем случае дисипативным есть силы, которые всегда направлены против скорости частиц, и, соответственно, такие, которые вызывают их торможение. Но, неконсервативные силы не обязательно есть дисипативными. Мы уже установили, что кинетическая энергия в разных системах отсчета имеет разное значение. Поэтому полная энергия системы тел, которая равняется сумме потенциальной и кинетической энергии, также имеет разное значение в разных инерциальных системах отсчета. Если же в одной из систем отсчета полная энергия замкнутой системы тел стала, то она будет постоянной и в другой инерциальной системе отсчета, то есть закон сохранения механической энергии исполняется в любой инерциальной системе отсчета.

Работа, которая выполняется внешней, силой и равняется изменению кинетической энергии также будет неодинаковой в разных системах отсчета.

Доказано, что закон сохранения энергии исполняется во всех явлениях природы. Установлением данного закона было завершено учение о связи и взаимном превращении разных форм движения материи, на этой основе именно и сформировалось понятие об энергии.

На основе закона сохранения энергии можно установить общие условия равновесия тел или системы тел. Поскольку полная механическая энергия равняется сумме кинетической и потенциальной энергии, а кинетическая энергия по своему содержанию не может быть отрицательной. Этим соотношением и определяется область изменения всех координат системы, в которой она может находиться при заданном значении ее полной энергии.