Механической энергией системы называют сумму кинетической и потенциальной энергий всех её частиц. Кинетическая энергия связана с движением тела, а потенциальная энергия — с его положением в пространстве относительно других тел и сил, действующих на него.
Закон изменения механической энергии говорит о том, что в замкнутой системе, на которую не действуют внешние силы, сумма механической энергии остаётся постоянной. Однако в случае, если на систему действуют неконсервативные силы (например, силы трения), механическая энергия системы может изменяться.
Закон сохранения механической энергии гласит, что в замкнутой системе, на которую не действуют внешние силы, сумма механической энергии остаётся постоянной. Уравнение для этого закона можно записать следующим образом:
\[ E_{\text{мех}} = E_{\text{пот}} + E_{\text{кин}} = \text{Const} \]
То есть:
\[ E_{\text{пот}}(t_1) + E_{\text{кин}}(t_1) = E_{\text{пот}}(t_2) + E_{\text{кин}}(t_2) \]
где \( E_{\text{пот}} \) — потенциальная энергия, \( E_{\text{кин}} \) — кинетическая энергия, а \( t_1 \) и \( t_2 \) — разные моменты времени.
- В замкнутой системе механическая энергия в ходе времени не меняется в сумме, но потенциальная и кинетическая энергия могут менять свои значения при взаимодействии между частями системы. Например, когда объект падает, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия возрастает, однако общая механическая энергия остаётся постоянной, если отсутствуют внешние воздействия.
