Закон сохранения механической энергии

Опыт по физике. Закон сохранения механической энергии. Формулы для кинетической и потенциальной энергии. Продемонстрируем закон сохранения механической энергии на примере отскока от стола упругого мячика. Сейчас мячик находится над столом и вследствие притяжения к Земле, обладает потенциальной энергии, которую будем отсчитывать от поверхности стола. Отпустим мячик. В процессе свободного падения потенциальная энергия мячика уменьшается, а кинетическая энергия возрастает. Перед ударом об стол, потенциальная энергия мячика обращается в 0, а кинетическая энергия имеет максимальное значение. После отскока, кинетическая энергия мячика уменьшается, а потенциальная энергия увеличивается. В верхней точке подъема, кинетическая энергия мячика обращается в 0, а потенциальная энергия максимальна. Если трением о воздух можно пренебречь и мячик достаточно упругий, то согласно закона сохранения механической энергии, мячик должен подскочить на прежнюю высоту. Видно, что в нашем случае закон сохранение энергии выполняются достаточно хорошо. Справедливость закона сохранения механической энергии проверим с помощью следующего опыта. Вы видите мячик лежащий на площадкой прикрепленной к пружине динамометра. Динамометр закреплен в штативе. Рядом с динамометром вертикально закреплена линейка, с помощью которой будем измерять высоту, на который поднимается мяч. Сожмем пружину и освободим ее. Рожавшей она подбросит мячик. Нетрудно подсчитать кинетическую энергию мячика в момент его отрыва от площадки динамометра. Масса мячика равна 50 граммов. После отрыва от пружины, он поднялся на высоту 8 сантиметров за время равная интервалу между кадрами, то есть за 1,25 долю секунды. Движение шарика неравномерное, но так как мы рассматриваем очень маленький промежуток времени, то определим скорость по формуле. V ≈ h/t ≈ 2 м/с. Кинетическая энергия мяча к равна около 0,1 Дж. Как видные из записи, мячик поднялся до высоты 26 сантиметров. Поэтому потенциальная энергия мячика на этой высоте, примерно равна также 0,1 Дж. Таким образом закон сохранения механической энергии выполняется и в этом опыте.