Enerxía mecánica total de corpos e sistemas

Unha cantidade que equivale á metade do produto da masa dun determinado corpo pola velocidade deste corpo nun cadrado chámase na física a enerxía cinética do corpo ou a enerxía de acción. O cambio ou inconsistencia da enerxía cinética ou motriz do corpo ao longo do tempo será igual ao traballo que se realizou durante un determinado tempo por unha determinada forza que actúa sobre o corpo dado. Se o traballo de calquera forza nunha traxectoria pechada de calquera tipo será cero, entón unha forza deste tipo chámase forza potencial. O traballo destas forzas potenciais non dependerá de que camiño se mova o corpo. Este traballo está determinado pola posición inicial do corpo ea súa posición final. O punto de orixe ou cero para a enerxía potencial pode ser elixido absolutamente arbitrariamente. O valor, que será igual ao traballo realizado pola forza potencial para mover o corpo desde unha posición determinada ata o punto cero, chámase na física a enerxía potencial do corpo ou a enerxía do estado.

Para varios tipos de forzas na física, hai varias fórmulas para calcular a enerxía potencial ou estacionaria do corpo.

O traballo realizado polas forzas potenciais será igual ao cambio nesta enerxía potencial, que debería tomarse no signo oposto.

Se combinas a enerxía cinética e potencial do corpo obtés un valor que se denomina enerxía mecánica total do corpo. Nunha situación en que o sistema do corpo múltiple é conservador, a lei de conservación ou constancia da enerxía mecánica é válida para iso. O sistema conservador de corpos é un sistema de corpos que está suxeito á acción de só aquelas forzas potenciais que non dependen do tempo.

A lei de conservación ou constancia da enerxía mecánica é: "Durante os procesos que se producen nun determinado sistema de corpos, a súa enerxía mecánica total sempre permanece inalterada". Deste xeito, a enerxía mecánica total ou total de calquera corpo ou calquera sistema de corpo permanece constante se este sistema de corpos é conservador.

A enerxía mecánica de calquera sistema que consiste en n puntos interactuando continuamente entre si é igual á suma da enerxía de condución cinética e estacionaria potencial do sistema de puntos. Se o sistema destes puntos atópase nun campo externo no cal actúan forzas conservadoras ou constantes, a enerxía mecánica total deste sistema equivale á suma da potencia potencial de condución estacionaria e cinética coa adición da enerxía potencial do sistema dado ao campo externo. Se hai forzas non conservadoras no sistema, non se pode conservar a enerxía mecánica total do sistema, pero comeza a diminuír e a súa perda é igual ao traballo das forzas non conservadoras neste sistema.

Se só as forzas non conservadoras actúan na partícula do sistema, entón permanecerá a suma de enerxía potencial e cinética. Pero ao mesmo tempo, é posible a interconversión das enerxías no sistema. A enerxía potencial pode converterse en enerxía cinética, ea enerxía cinética pode converterse nunha enerxía potencial.

A lei de conservación ou constancia do total ou total da enerxía mecánica é sempre invariante, é dicir, a súa forma de gravación non cambia, aínda que se modifique o punto de partida. Esta é unha consecuencia da lei de homoxeneidade do tempo.

Cando as forzas disipativas comezan a actuar no sistema, por exemplo, como a forza de fricción, entón a enerxía mecánica deste sistema pechado diminúe ou diminúe gradualmente. Este proceso chámase disipación de enerxía. O sistema disipativo é un sistema, a enerxía na que pode diminuír co tempo. Durante a disipación, a enerxía mecánica do sistema transfórmase completamente a outra. Isto corresponde plenamente á lei xeral da enerxía. Así, na natureza non hai sistemas completamente conservadores. Necesariamente, en calquera sistema de corpos ou puntos materiais, producirase esta ou esa forza disipativa.