Повна механічна енергія. Закон збереження повної механічної енергії.

Звернемось до теореми про зміну кінетичної енергії системи, формула (1.65)

.

Нагадаємо, що робота внутрішніх сил.

Припустимо, що внутрішні і частина зовнішніх сил є потенціальними. Згідно (1.67) робота таких сил дорівнює зменшенню потенціальної енергії системи

,

де – робота зовнішніх потенціальних сил.

Тоді вихідну формулу можна записати у вигляді

або

, (1.70)

де – робота зовнішніх непотенціальних сил.

Енергію , що дорівнює сумі кінетичної і потенціальної називають повною механічною енергією.

Із (1.70) слідує, що

або .

Отже, зміна повної механічної енергії системи дорівнює роботі зовнішніх непотенціальних сил.

Якщо зовнішні непотенціальні сили відсутні, то

або . (1.71)

Рівність (1.71) виражає закон збереження повної механічної енергії: в системі тіл, між якими діють лише потенціальні сили, повна механічна енергія зберігається, тобто не змінюється з часом.

Механічні системи, на тіла яких діють лише потенціальні сили, називаються консервативними.

Існує ще один вид систем – неконсервативні системи в яких діють непотенціальні сили. Характерним прикладом неконсервативних систем є системи, в яких діють сили тертя. Робота сил тертя від’ємна . Тоді , тобто повна механічна енергія системи, в якій діють сили тертя, зменшується (дисипативна система) – механічна енергія перетворюється в теплову.

При зменшенні повної механічної енергії завжди виникає еквівалентна кількість енергії іншого виду. Енергія ніколи не зникає і появляється знову, вона лише перетворюється із одного виду в інший. В цьому і полягає фізична суть загального Закону збереження і перетворення енергії.