Сохранение механической энергии

Представьте себе шину, раскачивающуюся, как маятник, взад и вперед под действием гравитационной силы. Предполагается, что система «маятник-Земля» является изолированной системой.

Когда маятник качается, энергия системы изменяется туда и обратно между гравитационной потенциальной энергией и кинетической энергией, в то время как механическая энергия системы — сумма этих двух — остается постоянной.

Когда маятник находится в самом низком положении, он движется с максимальной скоростью, и вся энергия является кинетической. В самом высоком положении, где маятник на мгновение останавливается, скорость равна нулю, а вся энергия — это потенциальная энергия.

В промежуточных положениях половина энергии — это кинетическая энергия, а половина — потенциальная энергия.

В любой изолированной системе закон сохранения механической энергии гласит, что общая механическая энергия системы в любой момент времени остается постоянной. Подстрочные индексы относятся к различным моментам времени в процессе передачи энергии.