Як розподіляється й перетворюється енергія під час взаємодії тіл?
У повсякденні ми часто можемо спостерігати, як потенціальна енергія тіла перетворюється в його кінетичну енергію й навпаки: кінетична — в потенціальну.
Розглянемо один з таких прикладів:
Приймемо за нульвий рівень пряму, що проходить через точку \(B\). Тоді у точці \(A\) треку скейбордист має максимальну потенціальну енергію. Оскільки він нерухомий, то його кінетична енергія а цій точці, дорівнює нулю.
В точці \(B\) його понціальна енергія дорівнює нулю ( це нульвий рівень, від якого вимірюється потенціальна енергія в даному випадку), а кінетична — максимальна.
За рахунок кінетичної енергії скейбордист може підніматись вгору, втрачаючи її та набуваючи потенціальної енергії. У точці \(C\) його понціальна енергія максимальна, а кінетична — дорівнює нулю.
З прикладу видно, що якщо зменшується один вид енергії, то інший навпаки — збільшується. Якщо знехтувати проявом сил тертя й опору повітря, рух скейдбордиста здійснюється за рахунок сили тяжіння.
Чисельні й досить точні досліди показали, що для системи тіл, які взаємодіють тільки силою пружності й силою тяжіння, кінетична енергія збільшується настільки, наскільки зменшується потенціальна, тобто сума потенціальної та кінетичної енергії залишається постійною (зберігається). Цю властивість називають законом збереження й перетворення механічної енергії.
У системі тіл, які взаємодіють одне з одним тільки силами пружності та силами тяжіння, повна механічна енергія не змінюється.
Сума потенціальної і кінетичної енергії на початку (\(1\)) та в кінці (\(2\)) спостереження залишається постійною (зберігається).
Закон збереження механічної енергії є окремим випадком загального закону збереження й перетворення енергії в усіх явищах природи, відкритого у \(1840\) р. Робертом фон Маєром. Незважаючи на те що науковець здійснив відкриття на основі медико-біологічних досліджень, цей закон виявився справедливим для всієї природи.
Енергія не виникає й не зникає: вона лише переходить з одного виду в інший — фундаментальний закон природи.
Закон збереження механічної енергії має надзвичайно важливе теоретичне і практичне значення. Енергія має багато форм: механічну, теплову, електричну, ядерну, хімічну, світлову, біологічну тощо. Одна форма енергії може переходити в іншу.
Наприклад:
 |
 |
| Потенціальна енергія перетворюється в кунетичну. | Кінетична енергія перетворюється в електичну. |
Джерела:
Засєкіна Т., Гвоздецький М. Фізика : підручник для 7 класу закладів загальної середньої освіти. - Видавничій дім "Освіта"