怡起学物理：[9]机械能守恒到底是怎么回事？

前言学习了机械能守恒定律以后许多学生对于守恒，以及守恒的条件不甚理解，下面我就这个问题，根据自己的见解，详细的说一说，老师就是传道、授业、解惑，下面听我细细分解。机械能守恒，何为守恒？机械能是一种能量集合，它是在机械运动中所出现的能量形式的总和，它包括动能、势能，而势能在高中物理中又包含着重力势能、弹性势能，所以机械能就是三种形式：动能、重力势能、弹性势能。从概念出发，我们说机械能守恒也就是能量只在以上三种形式之间转化，只没有别的能量参与进来，也不生成其它能量，机械能就保持“总量不变”。举个例子：你比如兄弟二人分家，哥哥多点，弟弟就少点，弟弟多点，哥哥就多点，反正就是那点财产。只要没人再添加财产，没人拿走财产，财产的总量就是保持不变。所以守恒不是静态的，而是一种动态的守恒，有增有减，但是只是内部增减，所以在系统内的总量总是一个恒定的数。守恒的理解还有一个关键就是一种是“系统”守恒，也就是动能、重力势能、弹性势能这个能量系统的守恒，再一个就是这些能量变化所涉及的物体组成的系统的守恒。说得简单一点，就是这个物体多一点，那个物体少一点，物体组成的系统机械能守恒。这种形式多一点，那种形式就会少一点，但是能量的总量保持不变。这都是守恒的含义。守恒的条件如何理解？重力做功，重力势力少了，但动能多了，动能和重力势能都属于机械能，所以机械能守恒。弹簧（或者橡皮筋等）的弹力做功，弹性势能少了，但动能多了，动能和弹性势能都有属于机械能，反之亦然。也就是重力做负功，重力势能增加了，那么往往动能就会减少，弹簧（或者橡皮筋等）的弹力做负功，弹性势能增加了，但是动能就会减少。反正是只要在这三种能量形式之间转化，能量都是机械能，总量就保持不变，机械能就是守恒。结论就是只有重力或系统内的（弹簧或者橡皮筋等）弹力做功，机械能就是守恒的。这其中有三层意思：只有重力做功，机械能守恒；（各种抛体运动）只有弹簧的弹力做功，机械能守恒；（运动的物体压缩弹簧）重力和弹簧（或者橡皮筋等）的弹力同时做功，机械能守恒。（自由下落的物体压缩竖直弹簧）题后话你明白了吗，有什么疑问，我当知无不言，言无不尽。