(no subject)
Сильно запутался в том, как объяснить закон сохранения механической энергии и вообще тему энергии и работы на максимально простом школьном уровне.
Ну, работа равнодействующей силы, действующей на материальную точку, равна изменению кинетической энергии - это школьнику можно показать на простейших случаях.
Работа равнодействующей равна сумме работ отдельных силы (силы складываются векторно, их работы - скалярно) - можно ввести без доказательств, можно и доказать, если хочется.
Дальше начинается уже эзотерика консервативных сил (откуда они вообще берутся?) и выражение работы консервативных сил через разности потенциалов.
В итоге всё равно же остаются неконсервативные силы, равно как и прочие внутренние в системе силы, работа которых либо компенсируется, либо сводима опять же к потенциалам взаимодействия частей системы.
И вот уже, собственно, где-то на этот момент школьный уровень оказался окончательно утерянным.
Где и в какой момент в этой последовательности рассуждений надо достать как кролика из шапки закон сохранения энергии в замкнутой системе - опять же не очень ясно. Потому как к начальному моменту рассмотрения работы равнодействующей уже понятно, что могут быть силы трения, и посему никакого вообще сохранения энергии и ожидать не приходится, если не объяснять нудно, что силы трения - это те же тайные потенциальные силы на микроуровне. Ну, можно, конечно, силы трения просто отдельно оговорить, мол, на них закон сохранения механической энергии не распространяется, но тогда уж непонятно, какие ещё силы в системе надо отдельно оговаривать, какие нет, и по каким принципам.
Но главное - что эта последовательность рассуждений и раскрытия тем как-то не очень сочетается с той весьма полезной и простой интуицией, которая рассматривает те или иные способы запасения и обладания потенциальной энергии (пружины и сила тяжести), те или иные её способы потери (трение или неупругие столкновения), но совершенно не интересуется прочими подробностями силовых взаимодействий, которые не ведут к изменению энергии системы.
Ну, работа равнодействующей силы, действующей на материальную точку, равна изменению кинетической энергии - это школьнику можно показать на простейших случаях.
Работа равнодействующей равна сумме работ отдельных силы (силы складываются векторно, их работы - скалярно) - можно ввести без доказательств, можно и доказать, если хочется.
Дальше начинается уже эзотерика консервативных сил (откуда они вообще берутся?) и выражение работы консервативных сил через разности потенциалов.
В итоге всё равно же остаются неконсервативные силы, равно как и прочие внутренние в системе силы, работа которых либо компенсируется, либо сводима опять же к потенциалам взаимодействия частей системы.
И вот уже, собственно, где-то на этот момент школьный уровень оказался окончательно утерянным.
Где и в какой момент в этой последовательности рассуждений надо достать как кролика из шапки закон сохранения энергии в замкнутой системе - опять же не очень ясно. Потому как к начальному моменту рассмотрения работы равнодействующей уже понятно, что могут быть силы трения, и посему никакого вообще сохранения энергии и ожидать не приходится, если не объяснять нудно, что силы трения - это те же тайные потенциальные силы на микроуровне. Ну, можно, конечно, силы трения просто отдельно оговорить, мол, на них закон сохранения механической энергии не распространяется, но тогда уж непонятно, какие ещё силы в системе надо отдельно оговаривать, какие нет, и по каким принципам.
Но главное - что эта последовательность рассуждений и раскрытия тем как-то не очень сочетается с той весьма полезной и простой интуицией, которая рассматривает те или иные способы запасения и обладания потенциальной энергии (пружины и сила тяжести), те или иные её способы потери (трение или неупругие столкновения), но совершенно не интересуется прочими подробностями силовых взаимодействий, которые не ведут к изменению энергии системы.