§ 54. Çàêîí çáåðåæåííÿ é ïåðåòâîðåííÿ åíåð㳿
§ 54. ÇÀÊÎÍ ÇÁÅÐÅÆÅÍÍß É ÏÅÐÅÒÂÎÐÅÍÍß ÅÍÅÐò¯  ÌÅÕÀͲ×ÍÈÕ ÏÐÎÖÅÑÀÕ ÒÀ ÉÎÃÎ ÏÐÀÊÒÈ×ÍÅ ÇÀÑÒÎÑÓÂÀÍÍß Ðóõ ³ âçàºìîä³ÿ — íåîáõ³äí³ óìîâè ³ñíóâàííÿ ìàòåð³àëüíîãî ñâ³òó. ßêáè âîíè çíèêëè, ñâ³ò ïåðåñòàâ áè ³ñíóâàòè. Åíåðã³ÿ ÿê çàãàëüíà õàðàêòåðèñòèêà ðóõó ³ âçàºìî䳿 íå ëèøå âèçíà÷ຠçäàòí³ñòü ò³ë âèêîíóâàòè ðîáîòó, à é ê³ëüê³ñíî äîâîäèòü, ùî ðóõ — öå íåâ³ä’ºìíà âëàñòèâ³ñòü ìàòåð³¿. Êîæåí ç âàñ ãðàâñÿ ç ì’ÿ÷åì. Âïóñòèâøè äîáðå íàêà÷àíèé ì’ÿ÷ íà ï³äëîãó àáî àñôàëüòîâàíó äîð³æêó, âè íåîäíîðàçîâî ñïîñòåð³ãàëè, ÿê ï³ñëÿ óäàðó îá òâåðäå ïîêðèòòÿ â³í ï³äñêàêóº ìàéæå íà òàêó ñàìó âèñîòó, ç ÿêî¿ ïî÷èíàâ ñâîº ïàä³ííÿ. Öå º íàñë³äêîì ïåðåòâîðåíü, ÿê³ â³äáóâàþòüñÿ ï³ä ÷àñ ðóõó òà âçàºìî䳿 ò³ë, ³ ïðîÿâîì îäíîãî ç îñíîâíèõ çàêîí³â ô³çèêè — çàêîíó çáåðåæåííÿ ³ ïåðåòâîðåííÿ åíåð㳿 â ìåõàí³÷íèõ ÿâèùàõ. Ðîçãëÿíåìî ðóõ ì’ÿ÷à äîêëàäí³øå (ìàë. 4.11). Ñïî÷àòêó ì’ÿ÷ ïåðåáóâàâ íà âèñîò³ h íàä çåìëåþ (äîð³æêîþ) â ñòàí³ ñïîêîþ. Ó öüîìó ñòàí³ éîãî ïîòåíö³àëüíà åíåðã³ÿ â³äíîñíî çåìë³ ñòàíîâèëà Eï = mgh, à ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ íåðóõîìîãî ì’ÿ÷à äîð³âíþâàëà 0. ϳñëÿ òîãî ÿê éîãî âèïóñòèòè ç ðóê, âèñîòà ³ ïîòåíö³àëüíà åíåðã³ÿ ïî÷àëè çìåíøóâàòèñÿ, à øâèäê³ñòü — çá³ëüøóâàòèñÿ, ³ äåäàë³ çðîñòàòè àæ äî ìîìåíòó óäàðó îá çåìëþ. Çá³ëüøóºòüñÿ ³ ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ, ÿêà â Е=Ек+Еп ìîìåíò óäàðó îá ïîâåðõíþ Çåìë³ (ï³äëîãó, àñôàëüòîâó äîð³æêó) ñòຠìàêñèìàëüíîþ. Ïàäàþ÷èé ì’ÿ÷ îäíî÷àñíî ìຠ³ ïîòåíö³àëüíó, ³ ê³íåòè÷íó åíåð㳿. Îñê³ëüêè â ìîìåíò óäàðó âèñîòà ì’ÿ÷à íàä çåìëåþ äîð³âíþº 0, éîãî ïîòåíö³àëüíà åíåðã³ÿ òåæ äîð³âíþº 0. Çíèêëà ïîòåíö³àëüíà åíåðã³ÿ âçàºìî䳿 ³ç çåìëåþ — íàéá³ëüøîþ ñòàëà ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ. Ïðîòå ì’ÿ÷, äîñÿãíóâøè çåìë³, âíàñë³äîê âçàºìî䳿 ç íåþ äåôîðìóºòüñÿ, ³ éîãî øâèäê³ñòü çìåíøóºòüñÿ äî 0. Ìàë. 4.11
287
