Энергияның сақталу және айналу заңы_Теориялық материал

Энергияның сақталу заңы

Денелердiң әртүрлi қозғалыстарының және өзара әсерлесулерiнiң  әмбебап сандық сипаттамасы ретiнде физикалық скаляр шама энергия енгiзiлген.

Табиғатта әртүрлi қозғалыстарға сәйкес энергияның механикалық, iшкi, электромагниттiк, атомдық, ядролық, биологиялық, химиялық және тағы басқа түрлерi кездеседi.

Денелердiң механикалық қозғалысын және оған сәйкес келетiн әсерлесулердiң сипаттамасы механикалық энергия болып табылады. Денелердiң қозғалыс жылдамдығы өзгергенде немесе денелердiң өзара әсерлесулерiнiң сипаты өзгергенде - энергиясы өзгередi. 

          Механикалық энергия кинетикалық және потенциалдық болып   бөлiнедi. 

          Кинетикалық энергия - қозғалыстың сандық мөлшерi болып табылады. Қозғалыстағы дененiң энергиясын кинетикалық энергия деп атайды.

.

Ал потенциалды күштің жұмысы кинетикалық энергиясының өзгерісіне тең болады, яғни

.

           Денелердiң өзара орналасуына тәуелдi әсерлесу энергиясын потенциалдық энергия деп атайды. 

          Энергияның өзгерiсiн сипаттау үшiн физикалық шама жұмыс  енгiзiлген.

          Дененiң  жұмысы траекториясына тәуелсiз, тек дененiң бастапқы және соңғы орындарына ғана тәуелдi күштердi потенциалды және консервативтi күштер деп атайды. Тұйық траекториядағы потенциалды күштердiң жұмысы нольге тең болады. Мысалы, а-в траеториясындағы ауырлық күшiнiң жұмысы нольге тең.

          Потенциалдық энергияның математикалық өрнегi әсерлесулердiң сипатына тең болады.

1.     Ауырлық күшi өрiсiндегi дененің потенциалдық энергия.

.

- дене Жердiң радиусымен салыстырғанда аз биiктiкте орналасқанда қолданылады. 

2. Гравитациялық өрiстегi денелердiң әсерлесу энергиясы

.

3. Серпiмдi деформацияланған дененiң потенциалдық энергиясы

.

Толық механикалық энергия деп дененiң кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысын айтады.

          Тұйық жүйеге тек консервативті күштер әсер еткенде толық механикалық энергия тұрақты болады.

.