Закон сохранения и превращения энергии

Рассмотрим процесс изменения состояния тела, поднятого на высоту h. При этом его потенциальная энергия



Тело начало свободно падать . Из кинематики известно, что момент достижения поверхности земли оно будет иметь скорость  и кинетическую энергию:



Кинетическая энергия тела, упавшего с высоты h, оказалась равной его потенциальной энергии, которую оно имело до начала падения. Следовательно:



На поверхности Земли h=0 и потенциальная энергия , а -максимальна. В начале падения , а , т.е. потенциальная энергия переходит (превращается) в кинетическую. Таким образом, при падении тела в системе тело-Земля кинетическая энергия возрастает и, следовательно, ее изменение  равное работе , имеет положительный знак, т.е. 

   (1)

  Потенциальная энергия - уменьшается, и, следовательно, ее изменение имеет знак минус. Поэтому можем записать: 

  (2)

  Сложив (1) и (2), получим  



или  

Сумма  представляет собой полную энергию, и, следовательно, 

, а   

(3)

Таким образом, энергия замкнутой консервативной системы остается постоянной при всех, происходящих в ней процессах и превращениях. Энергия может переходить из одних видов в другие (механические, тепловые, и т.д.), но общее ее количество остается постоянным.