Lois de conservation en mécanique

Dans les établissements d'enseignement, des enseignants sagesdire à leurs élèves qu'il existe une loi de conservation en mécanique. Sa signification réside dans le fait que l'énergie dans un système fermé ne peut pas disparaître irrévocablement, gaspillée sur l'exécution de n'importe quel travail. Dans de tels processus, il n'y a pas de disparition, mais une transformation d'énergie d'un genre en un autre. Par exemple: cliquez sur l'interrupteur - et l'ampoule électrique clignote vivement. Le compteur calcule régulièrement l'énergie dépensée. Où disparaît-il? C'est simple: le courant électrique fonctionne, tandis que l'énergie est convertie en rayonnement et en chauffage. En d'autres termes, les lois de la conservation en mécanique sont pertinentes pour tout dispositif mécanique (ou même électrique - la différence n'est que dans une sorte d'énergie primordiale et le nom du même phénomène). En fait, la loi de conservation est un principe fondamental, selon lequel l'univers entier vit.

Tout d'abord, il est nécessaire de décider ce qui esténergie cinétique et potentielle. Tout simplement, le premier est l'énergie du mouvement du corps, qui caractérise le travail effectué par le corps. Et la seconde est l'énergie temporairement non réalisée du système des corps, déterminée par la nature de l'interaction et la localisation des objets dans le système lui-même. Il est tout à fait naturel que le terme provienne du mot latin signifiant «opportunité». En mécanique, ces deux types d'énergie se transforment les uns en les autres.

Les lois de conservation en mécanique fonctionnent comme suitmanière. Par exemple, un objet projeté vers le haut au moment de la réception d'une impulsion a la valeur maximale de l'énergie cinétique. En conséquence, la vitesse de son mouvement est la plus élevée au moment initial. Graduellement, il diminue, car l'énergie cinétique est convertie en énergie potentielle. En conséquence, l'objet ralentit et s'arrête. Cela signifie que tout son stock de l'énergie d'impulsion initiale a été transformé en une énergie potentielle et accumulée dans le système. En outre, en raison de l'action gravitationnelle, l'objet commence à tomber. L'énergie potentielle est reconvertie en cinétique. Il n'est pas difficile de deviner qu'au moment initial du mouvement, la vitesse est minime, mais augmente graduellement, puisque la valeur de l'énergie cinétique du système augmente. Il convient de noter que dans ce cas, malgré l'influence du champ magnétique terrestre (impulsion supplémentaire), la somme totale des énergies du système reste inchangée.

Pour mieux comprendre les lois de conservation en mécanique,il est logique de se tourner vers votre propre expérience de vie. Sûrement, en tant qu'enfant, tout le monde a laissé tomber une petite balle, mais massive, ou une balle ordinaire sur la base en métal. En même temps, il a sauté et est tombé à nouveau. Cela a été répété jusqu'à ce que le mouvement cesse spontanément. Mais qu'en est-il de la loi de conservation de l'énergie en mécanique? Après tout, logiquement, l'énergie potentielle de la balle qui tombe doit être entièrement transformée en cinétique, et vice versa. Presque "mouvement perpétuel". Est-il possible que dans ce cas les lois de conservation en mécanique ne soient pas satisfaites? En effet, dans cette situation, le système est affecté par les frottements sur les molécules d'air et les déformations internes de la surface et de la bille. Ce sont eux qui "volent" leur part de l'énergie, à cause de ce que la balle cesse de rebondir progressivement (d'ailleurs, dans le cadre de la mécanique classique, il est impossible de créer une machine à mouvement perpétuel).

L'universalité des lois de conservation permetutilisez-les non seulement dans le calcul de l'interaction des systèmes du macrocosme, mais aussi, en partie, dans le microcosme. Ni la trajectoire du mouvement, ni le type de forces agissant sur le système, n'affecte le travail des lois de conservation des résultats!