Закон сохранения полной механической энергии гласит: \( E_{пол} = E_k + E_p = \text{const} \). Это означает, что в замкнутой системе, где действуют только консервативные силы (например, сила тяжести), полная механическая энергия остается постоянной. Работа внешних сил и сил трения равна нулю.
Для заполнения таблицы воспользуемся следующим: \( E_{k} = \frac{1}{2}mv^2 \) и \( E_p = mgh \). Также, \( E_{пол} = E_k + E_p \).
Из условия задачи \( h_{конец} = 0 \) для всех опытов, следовательно \( E_{p, конец} = 0 \) для всех опытов.
Из условий задачи, \( E_{k, начало} = 0 \) для всех опытов.
Таблица:
| № опыта | Потенциальная энергия в начале спуска, Еп0, Дж | Кинетическая энергия в начале спуска, Ек0, Дж | Потенциальная энергия в конце спуска, Еп, Дж | Кинетическая энергия в конце спуска, Ек, Дж | Полная механическая энергия, Епол, Дж (в начале спуска) | Полная механическая энергия, Епол, Дж (в конце спуска) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Ep01 | 0 | 0 | Ek1 | Ep01 | Ek1 |
| 2 | Ep02 | 0 | 0 | Ek2 | Ep02 | Ek2 |
| 3 | Ep03 | 0 | 0 | Ek3 | Ep03 | Ek3 |
Проверка Закона сохранения энергии:
\( E_{p01} = E_{k1} \)
\( E_{p02} = E_{k2} \)
\( E_{p03} = E_{k3} \)
Так как \( E_{p01} = mgh_{01} \), \( E_{p02} = mgh_{02} \), \( E_{p03} = mgh_{03} \), то:
\( E_{k1} = mgh_{01} \)
\( E_{k2} = mgh_{02} \)
\( E_{k3} = mgh_{03} \)
Вывод: Закон сохранения энергии выполняется, если пренебречь потерями энергии на трение и сопротивление воздуха.