Мощностью постоянной силы называется физическая величина, равная работе силы, совершенной в единицу времени:
. 
(Можно также рассмотреть понятие КПД, для примера привести КПД наклонной плоскости)
Энергия – универсальная мера движения и взаимодействия материи, для которой выполняется закон сохранения. Энергия характеризует способность совершить работу. Изменение какого - либо вида энергии всегда происходит за счет совершения работы. Единицы измерения энергии такие же, как единицы измерения работы, в СИ [Е]= 1Дж (джоуль).
Кинетическая энергия – это энергия движения тела. Она зависит от массы тела и его скорости и вычисляется по формуле:
Где m - масса тела, скорость тела. Кинетической энергией обладают все движущиеся тела.
(обратить внимание: кинетическая энергия всегда неотрицательна; не зависит т направления движения; энергия движения тела как целого)
Используя определение работы и второй закон Ньютона можно показать, что изменение кинетической энергии тела равно работе всех сил, действующих на тело: 
Потенциальная энергия - это энергия взаимодействия тел или частей одного и того же тела.
Примеры потенциальной энергии:
а) В поле сил тяжести, энергия взаимодействия тела с Землей:, где m - где масса тела, - ускорение свободного падения, высота подъема тела над поверхностью Земли.
б) При действии упругих сил, энергия взаимодействия деформированных частей пружины или стержня между собой:
где коэффициент жесткости пружины, x – величина деформации. Потенциальные силы – силы, в результате действия которых тел обладает потенциальной энергией. Работа потенциальных сил всегда равна разности потенциальных энергий в начальном и конечном положениях и не зависит от формы пути перехода из начального положения в конечное положение:
|
|
Например, работа силы тяжести при подъеме груза в высоты на высоту равна:
Работа силы упругости при растяжении (сжатии) пружины или стержня от деформации до деформации равна:
(Обратить внимание: работа потенциальных сил на замкнутом пути всегда равна нулю)
Механическая энергия тела или системы тел равна сумме кинетической и потенциальной энергий тел, входящих в эту систему:
Если в рассматриваемой механической системе действуют только потенциальные силы, то система называется консервативной. Для таких систем выполняется закон сохранения механической энергии:
Механическая энергия консервативной системы остается постоянной при любых движениях тел, входящих в эту систему.
Другими словами, механическая энергия системы остается постоянной, если в ней действуют только потенциальные силы. При движении системы потенциальная и кинетическая энергии тел могут изменяться, но их сумма остается неизменной с течением времени:
(Обратить внимание: Если механическая энергия системы уменьшается, говорят, тело совершает положительную работу против сил трения (сопротивления). Показать пример скатывания и соскальзывания с наклонной плоскости. Рассмотреть изменение энергии).
При действии сил трения, сопротивления механическая энергия за счет работы этих сил уменьшается (переходит во внутреннюю энергию хаотического движения молекул тел), при действии силы тяги – увеличивается за счет уменьшения внутренней энергии.
|
|
В природе кроме механической энергии, существуют другие виды энергии: внутренняя, электромагнитная, ядерная, и т.д. Из обобщения опытных фактов установлен общефизический закон сохранения полной энергии: энергия не возникает ниоткуда и не исчезает бесследно, а только переходит из одного вида в другой.