Кожен із розглянутих законів збереження є унікальним
і являється є законом природи.
1. Повна
енергія (сума кінетичної і потенціальної енергії) ізольованої системи, в якій
діють лише консервативні сили, є величиною сталою, які б механічні зміни не
відбувалися при цьому всередині системи. Це твердження називається законом
збереження і перетворення механічної енергії. У разі, коли в системі діє і сила
тертя, повна механічна енергія не залишається сталою. Дія сил тертя призводить
до збільшення внутрішньої енергії. Точні експериментальні дослідження показали,
що всі “втрати” механічної енергії дорівнюють збільшення внутрішньої енергії.
Це підтверджує, що в природі діє закон збереження і перетворення будь-якого
виду енергії.
Енергія ніколи не виникає і не зникає. Вона лише
переходить з одного виду в інший.
Закон збереження і перетворення енергій відкритий у
1840 р. Р. Майєром. Незважаючи на те, що вчений здійснив відкриття на
основі медико-біологічних досліджень, відкритий ним закон виявився справедливим
для усієї природи.
2. Повний
імпульс замкнутої системи є величина стала. Це є закон збереження імпульсу. З
нього випливає, що внутрішні сили, які діють в системі, не можуть змінити
повний імпульс системи, вони можуть зумовити тільки обмін імпульсами окремих
тіл системи. Оскільки закон збереження імпульсу є універсальним законом, то він
справджується в усіх відомих взаємодіях. Імпульс можуть мати не тільки тіла, а
й поля. Прикладом прояву імпульсу електромагнітного поля є тиск світла.
3. При
відсутності моменту зовнішніх сил (). Момент імпульсу тіла залишається незмінним.
Це є закон збереження моменту імпульсу. Він охоплює більш широке коло явищ, ніж
закон збереження імпульсу. Цей закон дозволяє при вивченні конкретних видів
руху повністю виключати із розгляду внутрішні сили, а відповідним вибором осі
моментів виключити і ряд зовнішніх сил, моменти, яких відносно даної осі
дорівнюють нулю. Тому він широко застосовується не лише в теоретичних дослідженнях,
але й в технічних розрахунках.
Закони збереження розглядаються у шкільному курсі
фізики в 9 класі. Вводяться поняття енергії, імпульсу та відповідно закони
збереження енергії та імпульсу, однак момент імпульсу вивчається лише
поверхнево. Оскільки ці закони є дуже важливими і необхідними для кращого
опанування матеріалу, то в школі слід детальніше вивчати дану тему.
|