Некоторые бездоказательные факты

Значение законов сохранения

Значение законов сохранения в механике и вообще в физике огромно. Эти законы во многих случаях позволяют получить результат сравнительно просто без рассмотрения конкретных сил и конкретного движения тел системы. Кроме того законы сохранения являются поистине всеобщими. Они работают даже тогда, когда перестают работать законы самой механики. Так, например, известно, что применимость классической механики Ньютона имеет пределы. Законы Ньютона неприменимы при рассмотрении движения частиц внутри атомов и при взаимодействии элементарных частиц. Законы Ньютона также неприменимы при рассмотрении тел, движущихся со скоростями близкими к скорости света и при наличии очень сильных гравитационных полей.

Законы сохранения не теряют своей справедливости как при рассмотрении взаимодействий элементарных частиц, так и при рассмотрении космических объектов, не говоря уже об обычных телах. Кроме того, закон сохранения энергии является общефизическим законом, так как он предполагает переход механической энергии в другие немеханические формы энергии и обратно.

Особенно отчетливо роль законов сохранения проявилась после того как в начале ХХ века была доказана теорема о том, что законы сохранения являются следствием фундаментальных свойств пространства – времени. Так, например, закон сохранения импульса является следствием однородности пространства, что означает одинаковость свойств пространства во всех точках. А закон сохранения энергии является следствием однородности времени, что означает равноправность всех моментов времени. Еще один механический закон сохранения – закон сохранения момента импульса является следствием изотропности пространства, что означает одинаковость свойств пространства во всех направлениях.

 

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия.

Потенциальная энергия взаимодействия двух материальных точек (сферических тел) массами m₁ и m₂, находящихся на расстоянии R друг от друга (расстояние между центрами) равна:

Здесь за ноль потенциальной энергии принято состояние, когда тела находятся на бесконечном расстоянии друг от друга.

Кинетическая энергия системы тел.

Пусть имеется система тел массами m₁, m₂, m₃,…, движущихся со скоростями v₁, v₂, v₃, … Пусть

суммарная масса системы и скорость ее центра масс. Пусть - скорости тел системы относительно центра масс. Тогда кинетическая энергия системы равна:

Кинетическая энергия системы тел равна кинетической энергии движения его центра масс плюс кинетическая энергия системы относительно центра масс.