Замкнутая механическая система, потенциальная энергия которой имеет минимальное значение и в которой отсутствуют движения тел, находится в состоянии равновесия.

Это положение можно сформулировать как условие равновесия механической системы:

условием равновесия механической системы является минимум потенциальной энергии.

Примером может служить тяжелый шар, неподвижно; лежащий на дне ямы: его потенциальная энергия E_P имеет минимальное значение, и он находится в равновесии; без воздействия извне шар не может выкатиться из ямы.

Диссипативные силы. Закон сохранения энергии

При наличии неконсервативных сил полная механическая энергия системы не сохраняется. Неконсервативными, в частности, являются силы трения и силы сопротивления среды. Работа этих сил, как правило, отрицательна. Поэтому при наличии сил трения и сил сопротивления среды полная механическая энергия системы уменьшается, переходя во внутреннюю энергию тел, что приводит к их нагреванию. Такой процесс называется диссипацией энергии (латинское слово «диссипация» означает «рассеяние»). Силы, приводящие к диссипации энергии, называются диссипативными. Отметим, что неконсервативные силы не обязательно являются диссипативными.

Диссипативными называются такие силы, полная работа которых при любых движениях в замкнутой системе всегда отрицательна.

Диссипативные силы приводят к уменьшению механической энергии системы тел. Но как показывает опыт, при этом происходит возрастание внутренней энергии тел (например, при трении тела нагреваются). Эксперименты показали: на какую величину уменьшится механическая энергия системы тел, на такую же величину возрастет внутренняя энергия этих и окружающих тел, т.е. происходит не бесследное исчезновение механической энергии, а ее переход в эквивалентном количестве во внутреннюю энергию. В природе помимо механической и внутренней энергии существует множество других видов энергии: электрическая, магнитная, ядерная и т.д. И, как показало развитие науки, эти виды энергии могут превращаться друг в друга, но всегда при этих превращениях выполняется условие: уменьшение или увеличение одного вида энергии приводит, соответственно, к возрастанию или уменьшению других в эквивалентном количестве. Это позволило сформулировать закон сохранения энергии: