4. Закон сохранения энергии и момента импульса

Если тело движется под действием силы, то говорят, что сила совершает работу. В механике с работой тесно связано понятие энергии.

Наверно, энергия — самое известное понятие физики, о котором так или иначе наслышаны многие люди. История развития представлений об энергии была достаточно драматичной. На протяжении сорока лет велись споры между сторонниками Декарта и Лейбница. Первые утверждали, что при соударениях тел остается неизменной произведение массы на значение скорости (Декарт понимал импульс в алгебраическом смысле, а не в векторном), вторые отстаивали сохранение произведения массы на квадрат скорости, называвшееся тогда живой силой. Как часто случается, правы оказались обе стороны: при упругих соударениях сохраняется как вектор количества движения, так и живая сила, которую теперь называют кинетической энергией.

Впоследствии выяснился глубокий физический смысл закона сохранения энергии, который оказался связан с фундаментальной симметрией нашего мира — однородностью времени. Ученые обнаружили новые формы энергии, а закон сохранения полной энергии стал непременным атрибутом всех физических теорий. В этом разделе мы начинаем знакомство с простейшими формами энергии — потенциальной энергией тела в силовом поле и кинетической энергией движущегося тела.