Чтобы применять законы сохранения в различных физических задачах, нужно определить, какие из них применимы к конкретной ситуации. 1 Некоторые законы сохранения и их использование:
- Закон сохранения импульса. 1 Применяется для анализа движения тел до и после столкновения. 1 Например, в автомобильной аварии можно использовать этот закон, чтобы определить скорости после столкновения. 1 Для сохранения импульса в системе должны действовать только силы, с которыми тела взаимодействуют внутри. 2 Внешние силы должны быть пренебрежимо малы, должны уравновешиваться или должны действовать на протяжении малого промежутка времени. 2
- Закон сохранения энергии. 1 Используется для оценки кинетической и потенциальной энергии в системе. 1 Например, при падении тела на землю этот закон позволяет вычислить скорость тела в любой момент времени, зная начальную высоту. 1 При использовании закона сохранения энергии важно определить, какие силы действуют в задаче, и в каких точках происходит изменение энергии. 1
- Закон сохранения момента движения. 1 Применяется в задачах, касающихся вращения. 1 Этот закон помогает предсказать поведение системы при приложении внешних сил. 1
При решении задач на закон сохранения энергии можно следовать алгоритму: 1
- Определить систему. 1 Чётко выделить объекты, которые будут рассматриваться. 1 Это может быть одно тело или группа взаимодействующих тел. 1
- Идентифицировать формы энергии. 1 Определить, какие виды энергии (кинетическая, потенциальная и другие) присутствуют в системе. 1
- Записать закон сохранения энергии. 1 Для замкнутой системы записать уравнение: Еначальная = Еконечная, где Е — полная механическая энергия. 1
- Решить уравнение. 1 Подставить известные значения и найти неизвестные величины, такие как скорость, высота или масса. 1
- Проверить ответ. 1 Убедиться, что полученное значение имеет физический смысл и соответствует условиям задачи. 1
При применении законов сохранения интересует результат: система находилась в одном состоянии, с одними значениями импульса и энергии, и в результате взаимодействия перешла во второе состояние, с новыми значениями импульса и энергии. 2