Kas ir Enerģijas nezūdamības likums?

Kā pamatjēdziens fizikā enerģijas nezūdamības likums sniedz skaidrojumu par to, kā enerģija tiek saglabāta un pārveidota sistēmā. Parasti vienu enerģijas veidu var pārvērst citā enerģijas veidā. Piemēram, potenciālo enerģiju var pārvērst kinētiskā enerģijā.

Konkrēta objekta kinētiskā enerģija ir enerģija, kas tam piemīt kustībā. Kā izteiksme kinētiskā enerģija ir vienāda ar pusi no objekta masas, kas reizināta ar objekta ātruma kvadrātu vai KE = 1/2mv2. Kinētiskā enerģija sastāv no trīs veidu enerģijām. Vibrācijas kinētiskā enerģija ir enerģija, ko rada vibrācijas kustība, un rotācijas kinētiskā enerģija ir enerģija, ko rada rotācijas kustība. Translācijas kinētiskā enerģija ir enerģija, ko rada masas centra kustība no viena punkta uz otru.

Parasti objekta potenciālā enerģija ir enerģija, kas tiek uzkrāta miera stāvoklī spēka laukā. Gravitācija ir spēks, kas iedarbojas uz objektu un piešķir tam potenciālo enerģiju. Piemēram, bumbiņai, kas atrodas kalna galā, gravitācijas dēļ ir noteikts uzkrātās enerģijas daudzums. Citi potenciālās enerģijas veidi ir elektriskā, magnētiskā un elastīgā enerģija. Elastīgās potenciālās enerģijas piemērs ir izstiepta atspere.

Enerģijas nezūdamības likums nosaka, ka bumbiņas potenciālā enerģija uz kalna parasti tiek pārvērsta kinētiskā enerģijā, kad bumba gravitācijas ietekmē sāk ripot lejup no kalna. Tāpat izstieptas atsperes potenciālā enerģija kļūst par kinētisko enerģiju, kad atspere tiek atbrīvota. Svārsta likums nosaka, ka tad, kad bumba atrodas visaugstākajā punktā, visa enerģija ir potenciālā enerģija un kinētiskā enerģija ir nulle. Bumbiņas zemākajā punktā visa enerģija bumbiņā ir kinētiska un potenciālās enerģijas ir nulle. Bumbiņas kopējā enerģija ir potenciālās enerģijas un kinētiskās enerģijas summa.