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
кінетичну
енергію
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.
(Застосування законів збереження енергії та імпульсу до аналізу пружного і непружного ударів – розглянути самостійно. Див., наприклад, Александров Н.В., Яшкин А.Я. Курс общей физики: Механика. – М.: Просвещение, 1978. – с. 162-169).