Neka se sustav kojega promatramo sastoji od tijela između kojih djeluju samo gravitacijska i elastična sila. Zbroj kinetičke i potencijalne energije takvog sustava nazivamo ukupnom mehaničkom energijom: \[E=E_{\textrm{k}}+E_{\textrm{p}}\] Takav sustav ponekad nazivamo zatvorenim sustavom, dakle ne djeluju sile trenja, otpor sredstva itd.
Ukupna mehanička energija zatvorenog sustava je konstantna. To znači da se energija ne može ni povećavati niti smanjivati. To je zakon kojega nazivamo zakon očuvanja mehaničke energije.
Mehanička se energija može pretvarati iz jednog u drugi oblik, potencijana u kinetičku ili obrnuto, ali ukupna energija ostaje očuvana. Ako se kinetička energija povećava, potencijalna se smanjuje i obrnuto.
Ako je u nekom trenutku ukupna mehanička energija sustava jednaka \(E_{1}\), a u nekom sljedećem trenutku \(E_{2}\), zakon očuvanja mehaničke energije jednostavno zapisujemo u obliku: \[E_{1}=E_{2}\] ili \[E_{\textrm{k1}}+E_{\textrm{p1}}=E_{\textrm{k2}}+E_{\textrm{p2}}\]
Pokrenite simulaciju.
Prije nego se simulacija završi, zaustavite ju nekoliko puta i provjerite valjanost očuvanja mehaničke energije.
Osim mehaničke energije postoje i drugi oblici energije: električna energija, nuklearna energija, toplinska energija i kemijska energija pohranjena u hrani ili u gorivu prijevoznih sredstava.
Druge oblike energije objašnjavamo kao kinetičku i potencijalnu energiju na atomskoj ili molekularnoj razini.
Toplinska energija nije ništa drugo nego kinetička energija molekularnog gibanja. Energija pohranjena u hrani ili benzinu objašnjavamo kao potencijalnu
energiju zbog položaja atoma u molekuli koji međusobno djeluju električnom silom.
Pretvorba energije iz jednog oblika u drugi povezana je i s prijenosom energije s jednog tijela na drugo, pri čemu se obavlja rad. Pri prijenosu ili pretvorbi energije ne dolazi ni do porasta niti do gubitka energije. Jedan od najvažnijih zakona u fizici upravo je zakon očuvanja energije. Prema onome što sada znamo, vjerujemo da zakon očuvanja energije vrijedi u svim procesima u prirodi.
Ukupna energija u bilo kojem procesu ne može se ni smanjivati niti povećavati. Energija se može pretvarati iz jednog oblika u drugi i prelaziti s jednog na drugo tijelo, no njezin ukupni iznos ostaje konstantan.
Zako očuvanja energije moguće je koristi pri rješavanju nekih zadataka bez ulaženja u detalje. Ako u sustavu djeluju samo gravitacijska i elastična
energija, dovoljno je izjednačiti mehaničku energiju u nekom trenutku s mehaničkom energijom u nekom sljedećem trenutku.
Ako osim spomenutih sila u sustavu djeluju i neke druge, poput trenja ili otpora zraka, energiju u nekom trenutku izjednačimo s energijom u nekom
sljedećem trenutku i dodamo ili oduzmemo rad koji su obavile druge sile pri pretvorbi ili prijenosu energije:
\[E_{1}=E_{2}+W\]
Pokrenite simulaciju.
Opišite pretvorbe energije.