Чтобы проиллюстрировать другую разновидность энергии, рассмотрим маятник. Если отвести его в сторону и отпустить, он начнет колебаться вперед и назад. При этом он будет терять высоту, двигаясь от концов к середине. Куда девается потенциальная энергия? Когда маятник находится в нижней точке, энергия тяготения пропадает, тем не менее, он снова наберет высоту. Выходит, энергия тяготения должна переходить в другую форму энергии. Ясно, что именно движение маятника позволяет ему набирать высоту, следовательно, мы имеем дело с превращением части энергии тяготения в некую иную форму, когда маятник достигает низшей точки. Нужно получить формулу для энергии движения. Основные законы. Физика макросистем. Иродов И.Е. Вспоминая наши рассуждения об обратимых машинах, мы можем легко показать, что движение маятника в низшей точке должно нести в себе ровно столько энергии, сколько требуется ему, чтобы подняться на определенную высоту, и при этом совершенно не важно, каким образом скачать он это сделает или какое расстояние при этом пройдет. Поэтому мы получаем формулу равенства, в чем-то подобную той, которую мы писали для детских кубиков. Нам нужно включить в формулу другую форму энергии. Легко понять, как это сделать. Кинетическая энергия в низшей точке равняется произведению веса на ту высоту, на которую он будет способен подняться за счет этой энергии, из-за его скорости. Теперь нам требуется лишь такая формула, которая будет показывать какую-то зависимость высоты объекта от его скорости. Физика макросистем. Если тело запустить прямо вверх с определенной скоростью, оно достигнет определенной высоты; мы не знаем пока, какова будет эта высота, но она будет зависеть от скорости — для этого есть формула. Затем, чтобы найти формулу для кинетической энергии тела, движущегося со скоростью V, мы должны вычислить высоту, на которую он поднимается, и умножить на его вес. Скоро мы придем к тому, что сможем записать это следующим образом. Основные законы. Конечно, тот факт, что движение несет в себе энергию, никак не связан с тем, что мы находимся в поле тяготения. Учебник Иродов И.Е. Основные законы. Физика макросистем. Не имеет значения, откуда берется движение. Это общая формула для любых скоростей. Обе формулы, лишь приблизительны, первая — потому что она становится неправильной при больших высотах, когда тяжесть тела ослабевает на больших расстояниях от Земли; вторая — из-за релятивистских поправок при очень больших скоростях. Физика макросистем. Однако когда мы, в конце концов, получим точную формулу для энергии, тогда закон сохранения будет истинным.