4.4.3. Решение задач на закон сохранения (изменения) энергии системы тел

[latexpage]При решении задач на закон сохранения энергии в предыдущих пунктах предполагалось, что движение материальной точки происходит в стационарном силовом поле. То есть мы рассматривали случаи, когда одна материальная точка (тело) движется, а остальные – покоятся. Рассмотрим закон сохранения механической энергии в общем
случае, когда имеется несколько движущихся материальных точек (тел) или система тел (материальных точек). Свои рассуждения будем вести для замкнутой системы тел.

В случае, если между телами системы действуют только потенциальные силы, то полная механическая энергия замкнутой системы сохраняется при любых взаимодействиях внутри этой системы тел, то есть не изменяется со временем.

$E_\pi +E_k=const$ или $E_1=E_2$.

Это положение накладывает следующие ограничения: сколько одно тело теряет энергии, столько другое приобретает; сколько убывает одного вида энергии, столько к другому виду прибавляется. А может происходить только превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно, причем приращение одной энергии в точности равно убыли другой.

Сформулируем теперь закон изменения механической энергии системы. Пусть теперь система материальных точек (тел) не является замкнутой. Это означает, что на материальные точки (тела) кроме внутренних потенциальных сил, действуют еще какие-то силы, которые назовем сторонними. Какие силы относятся к сторонним? К ним относятся все внешние силы (т.е. силы которые действуют со стороны тел не входящих в систему), а также все диссипативные силы (т.е. силы трения, силы сопротивления), как внутренние, так и внешние. 

Закон изменения энергии будет иметь вид: работа сторонних сил при переходе системы материальных точек (тел) из произвольного начального положения в произвольное конечное положение равна изменению полной механической энергии системы

$A=E_2-E_1$.

При решении задач на закон сохранения (изменения) энергии нужно вначале определить какие силы действуют на тела, т.е. выяснить является система замкнутой или нет. А далее действовать согласно алгоритмам описанным в предыдущих пунктах.