Wstęp

Pojęcia pracy i energii oraz twierdzenie o równoważności pracy i energii są niezwykle istotne z dwóch powodów. Po pierwsze – są użyteczne pod względem rachunkowym, umożliwiając łatwiejszą analizę złożonych układów fizycznych w porównaniu z ich badaniem wprost z praw mechaniki Newtona (np. w przypadku działania siły zmiennej). Po drugie – stwierdzenie, że całkowita energia układu pozostaje stała, oznacza, że układ może ewoluować tylko w taki sposób, by pozostała ona zachowana. Innymi słowy – układ nie może podlegać przypadkowym przemianom, może zmieniać się tylko w sposób zgodny z zasadą zachowania energii.

W tym rozdziale zapoznamy się z pędem – kolejną wielkością „zachowaną” tj. nieulegającą zmianie w układzie, przy spełnieniu pewnych warunków. Poznamy także regułę pędu i popędu, która nakłada dodatkowe ograniczenia na możliwości ewolucji układu w czasie. Zasada zachowania pędu okaże się z kolei bardzo przydatna w zrozumieniu zjawisk zderzeń, jak to zilustrowano na powyższym zdjęciu. Jest ona równie ważna, pomocna i przydatna, jak twierdzenie o równoważności pracy i energii.