Робота консервативних сил дорівнює зміні потенціальної енергії, взятій з протилежним знаком

Оскільки кінетична енергія завжди додатна (), то повна енергія завжди більша потенціальної: . Це співвідношення визначає межі зміни координат системи, в яких вона може перебувати при заданій повній енергії Е. Там, де U > E, система перебувати не може. Наведемо приклад для одномірного руху м.т. вздовж вісі OX. Потенціальна енергія м.т. є функцією від x: . Графік цієї функції називають потенціальною кривою (рис. 7.12). Якщо повна енергія частинки , то вона може рухатись або в зоні між (здійснювати коливання), або правіше . Перейти ж з першої зони в другу частинка не може: цьому заважає потенціальний бар’єр BNC, що розділяє ці зони. Частину потенціальної кривої AMB називають потенціальною ямою для цієї частинки.

Зону AB називають областю фінітного руху, зону - областю інфінітного руху м. т. з енергією Е₁. Інакше веде себе частинка з енергією Е₂: для неї доступна вся область правіше координати . Якщо в початковий момент часу частинка перебувала в точці з координатою , то далі вона буде рухатись вправо; її кінетична енергія буде зростати до т М, потім зменшуватись до т N і далі зростатиме.

6. ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ. ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ
В НЕКОНСЕРВАТИВНІЙ СИСТЕМІ.

Нехай в системі поряд з консервативними і гіроскопічними силами діють також дисипативні сили. За теоремою про кінетичну енергію робота всіх сил . Цю роботу можна представити у вигляді суми роботи консервативних сил і роботи дисипативних сил:

(7.24)

Перший доданок дорівнює . Підставивши вирази для і в (7.24), одержимо:

.

.

.

(7.25)

Оскільки робота дисипативних сил від’ємна, то < , тобто, механічна енергія неконсервативної системи зменшується. Це можна спостерігати під час удару свинцевих чи пластилінових куль, в системах з тертям, при деформаціях, що перевищують межу пружності. Однак завжди при втраті механічної енергії в системі відбуваються які-небудь внутрішні зміни (наприклад, нагрівання тіл). Враховуючи молекулярну будову речовини, можна сказати, що механічна енергія макроскопічного руху переходить в кінетичнуенергію безладного руху молекул речовини а також в потенціальну енергію їх взаємодії. Ця частина енергії тіла одержала назву внутрішньої. Розширивши поняття енергії, ввівши нові її форми: енергію електромагнітного поля, ядерну енергію та ін., можна сформулювати загальний закон збереження енергії, що є узагальненням дослідних фактів і не знає ніяких винятків: енергія ніколи не створюється і не знищується, вона може лише переходити з однієї форми в другу.