Energija i koliina gibanjaAko su sile koje djeluju na materijalnu esticu komplicirane , ni numeriko raunanje dinamikih varijabli vie nije dobar pristup.Primjer :Lopta za golf se pone gibati po zakrivljenoj glatkoj podlozi s visine od 15 cm s poetnom brzinom nula .Kolika joj je brzina na dnu nizbrdice?Na loptu djeluju gravitacijska sila i normalna sila podloge koja se stalno mijenja na komplicirani nain pa je dinamiki pristup neprikladan . Drugi nain je upotrebom pojmova energije i koliine gibanja i zakona njihovog ouvanja .

Mehanika energijaEnergija je pojam koji opisuje svojstvo materije da ,unato promjenama kojima je materija podvrgnuta , neto ( a to neto nazivamo energija ) u tim promjenama ostaje nepromijenjeno , samo to mijenja oblike . Mehanika energija se dijeli na:kinetiku ili energiju gibanja potencijalnu ili energiju poloajaili

Primjena zakona o ouvanju energijepretvori se uPotencijalna energija kugle na vrhu kinetiku energiju kugle na dnu

Rad i snagaKinetiku energiju tijela je mogue poveati ili smanjiti djelovanjem sile na to tijelo .Prijenos energije djelovanjem vanjske sile se naziva rad.Stalna sila ija se orijentacija podudara s pomakom vri rad :Rad i kinetika energija su povezani izrazom:Brzina prijenosa energije se izraava snagom .Numeriki je to omjer rada i vremenskog intervala :Jedinica za snagu je wat ( W ).

PrimjerKugla mase 0.05 kg naleti brzinom 1m/s na oprugu konstante k=50 N/m .Koliki je pomak opruge kad je brzina kugle nula ?Rad opruge na kuglu je negativan Prijenosom energije s kugle na oprugu je izvren rad i opruga se pomakla za 1.4 cm .Kinetika energija je promijenila oblik u potencijalnu energiju oprugepa je

Koliina gibanja i impuls sileKoliina gibanja je umnoak mase i brzine tijelaImpuls sile je umnoak sile i vremena njenog djelovanjaAko se 2.Newtonov zakon napie u obliku :preureenjem se dobije :impuls sile jednak je razlici koliina gibanja prije i poslije djelovanja sile

SudariSudar je dogaaj u kojem dva ili vie tijela djeluju jakim silama jedan na drugog tijekom kratkog vremena. Za razliku od svakidanje predodbe da je za sudar nuan kontakt , sudar je i zakretanje svemirske probe u prolazu pored planeta radi poveanja brzine , bez meusobnog dodira tih tijela.Sudar lopte i teniskog reketaMeteorski krater u Arizonije srednja sila sudara (u vremenu )

Srednja sila sudara (pri pomaku)Varijabilnu silu tijekom sudara zamijenimo stalnom, srednjom silom istog uinka .Sila pri sudaru jezgre ugljika i vodika na Suncu Energija osloboena u sudaru iznosi oko to je oko 100 000 puta vie od energije pretvorene u toplinu u kemijskoj reakciji dva atoma . Rad srednje sile na putu od 7 fm odgovara osloboenoj energiji .

Elastini sudarU elastinom sudaru se preraspodjeli koliina gibanja izmeu tijela ; nema pretvorbe kinetike energije u toplinu.Ptica mase 1kg ,duga 30 cm ,sudari se elastino s avionom brzine 600km/h.U referentnom sustavu aviona , ptica se giba prema njemu i skree. Vektorskim zbrajanjem :Primjenom kosinusovog pouka i pretpostavke da se iznos brzine ne mijenja dobije se Procjenom vremena trajanja sudara odredi se srednja sila sudara za :

Neelastini sudarAko se prilikom sudara dio kinetike energije pretvara u toplinu naziva se neelastini .Za sluaj ptice koja se sudara neelastino s avionom je srednja sila sudara to odgovara gravitacijskoj sili izmeu Zemlje i tijela na njenoj povrini mase 9.2 tone.

Ouvanje koliine gibanjaBez obzira jeli interakcija izmeu tijela elastina ( pa je kinetika energija konstantna ) ili je neelastina ( pa se pretvara u toplinu i druge oblike energije) u izoliranom sustavu (nema vanjskih sila ) vrijedi zakon ouvanja koliine gibanja :Ovaj zakon je vektorske naravi i treba paziti na smjer brzina .Primjer: kuglica male mase nalijee frontalno na masivnu metu u elastinom sudaru ( ) zakon o ouvanju koliine gibanja zakon o ouvanju energije