zakon očuvanja energije, fizikalni zakon prema kojem je u zatvorenome fizikalnom sustavu zbroj svih oblika energije (mehaničke, toplinske, električne, magnetske itd.) konstantan. Drugim riječima, u zatvorenome sustavu jedan oblik energije može prelaziti u druge oblike, a da se pri tom energija niti stvara niti poništava. Promjena ukupne energije izoliranoga sustava jednaka je nuli.
Zakon očuvanja mehaničke energije pri slobodnome padu
U svakoj točki putanje
slobodnoga pada, uz zanemarivo trenje, vrijednost ukupne mehaničke energije ostaje očuvana, tj. zbroj potencijalne
Ep =
mgh i kinetičke
Ek =
mv²/2 energije je konstantan:
E =
Ep +
Ek = konst., gdje je
m masa tijela,
h visina na kojoj se tijelo nalazi,
g gravitacijsko ubrzanje a
v brzina gibanja tijela.
Ako se dio mehaničke energije zbog trenja pretvara u nemehaničke oblike energije, tj. ako fizikalni sustav nije zatvoren, zakon očuvanja mehaničke energije ne vrijedi.
Zakon očuvanja energije matematičkoga njihala
Zbroj potencijalne i kinetičke energije matematičkoga njihala u svakom je trenutku konstantan: kada se
materijalna točka nakratko zaustavi na najudaljenijem položaju, njezina je kinetička energija jednaka nuli, a ukupna je energija jednaka potencijalnoj energiji; kada se materijalna točka vraća prema ravnotežnomu položaju, njezina se potencijalna energija pretvara u kinetičku i u ravnotežnome položaju potencijalna energija jednaka je nuli, a ukupna je energija jednaka kinetičkoj energiji; kada se materijalna točka udaljava od ravnotežnoga položaja, njezina se kinetička energija pretvara u potencijalnu.
Zakon očuvanja energije u teoriji relativnosti
Prema
teoriji relativnosti, svakoj masi
m pripada energija
E =
mc², gdje je
c brzina svjetlosti. Zbog toga u opći zakon očuvanja energije treba uključiti i masu kao oblik energije. Zakon očuvanja energije do sada je potvrđen u svim ispitanim prirodnim pojavama, iako je postavljen aksiomatski. (→
zakon očuvanja;
zakon očuvanja količine gibanja;
zakon očuvanja kutne količine gibanja)
