Полная энергия системы тел включает в себя все виды энергии, которые присутствуют в этой системе. Она может состоять из следующих компонентов:
Кинетическая энергия — энергия, связанная с движением тел в системе. Для каждого тела она определяется как \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), где \(m\) — масса тела, а \(v\) — его скорость.
Потенциальная энергия — энергия, связанная с положением тел в гравитационном поле (или в других полях, например, электрическом). Для гравитационного поля потенциальная энергия определяется как \(E_p = mgh\), где \(h\) — высота относительно нулевой точки.
Внутренняя энергия — энергия, связанная с микроскопическими процессами в системе, такими как температура, давление и объем (например, в газах). Внутренняя энергия включает в себя кинетическую энергию молекул и потенциальную энергию взаимодействий между ними.
Энергия взаимодействия — если в систему входят силы, действующие между телами (например, упругие силы, электростатические силы и т.д.), то эта энергия также учитывается в полной энергии системы.
Таким образом, полная энергия системы тел \(E_{total}\) может быть представлена как сумма всех этих компонентов:
\[ E_{total} = E_k + E_p + E_{internal} + E_{interaction}. \]
Сохранение полной энергии является одним из фундаментальных законов физики: в изолированной системе полная энергия остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы.