Физика. Когда сохраняется полная механическая энергия? Не могу понять перед сессией

Question

Полная механическая энергия замкнутой системы (это система, на которую не действуют внешние силы, либо действие внешних сил скомпенсировано) сохраняется в том случае, если внутри этой замкнутой системы взаимодействие между телами происходит под воздействием консервативных сил. Правильно?
Возникают вопросы:
Падает тело - действует сила тяжести, консервативная сила. Получается, что система связанная с телом незамкнута, ведь есть внешня сила, а значит ЗСМИ не сохраняется? Но в задачах мы же считаем что энергия сохраняется. Или мы включаем Землю в систему (получается в любую систему включаем Землю, не понимаю) . Вобще как правильно составить эту замкнутую систему если всегда есть внешня сила тяжести, например, когда тело падает?

Изменение кинетической энергии системы равно сумме работе всех внутренних и внешних сил на каждую частицу. Верно?

Потенциальная энергия существует только в поле потенциальных сил. Значит, если на тело действует консервативная сила, то тело обладает потенциальной энергией, так? Если на тело не действует консервативная сила, то потенциальной энергии нет? Просто вопрос, допустим в системе есть 2 шарика (в пространстве над Землей летают) , эти два шарика притягиваются друг к другу, но и Земля их притягивает к себе. Вот чтобы записать закон сохранения механической энергии: надо учитывать только притяжение Земли но и их притяжение тоже? Вот как учитывать потенциальную энергию для системы тел: потенциальная энергия этих тел равна воздействию ВНЕШНИХ консервативных сил? И получается сумма потенциальной энергии равна сумме потенц. энергии тел?

Если лежит брусок на наклонной поверхности. Получается, внешние силы скомпенсированы (сила тяжести силой реакции опоры Земли) . Брусок не двигается, воздействия от внешних тел нет (кроме притяжения Земли и реакции опоры Земли) . Значит система брусок-наклонная поверхность замкнута. Силы внутри системы скомпенсированы (тела не двигаются) , внешние силы тоже - значит выполняется закон сохранения импульса (тут равен 0) ? Если брусок начнёт скатываться с трением, закон сохранения импульса работает для системы? А для бруска нет получается (сила трения не скомпенсирована) ?

Answer 1

При внешних потенциальных силах энергия тоже сохраняется. Но вобще можно и Землю включить в систему, тогда получится задача двух тел, и тоже будут выполняться законы сохранения (пока вы не начнете всякие трения рассматривать) .

Answer 2

Давайте разберем ваши вопросы почередно:
 
1. Полная механическая энергия замкнутой системы сохраняется, если внутри этой системы действуют только консервативные силы. Это верно.
 
2. Когда тело падает под действием силы тяжести, вы обычно включаете Землю в систему. Это связано с тем, что сила тяжести, действующая на тело, является внутренней силой этой системы. Таким образом, система включает в себя тело и Землю, и полная механическая энергия сохраняется в пределах этой системы.
 
3. Да, изменение кинетической энергии системы равно сумме работ, совершенных внутренними и внешними силами на каждую частицу системы.
 
4. Потенциальная энергия существует только в поле потенциальных сил. Если на тело действует консервативная сила (например, гравитационное притяжение) , то у него есть потенциальная энергия, связанная с этой силой. Если на тело не действует консервативная сила, то потенциальной энергии в этом случае нет.
 
5. Если в системе есть несколько тел, взаимодействующих друг с другом и с Землей, то для записи закона сохранения механической энергии нужно учитывать потенциальную энергию каждой пары взаимодействующих тел в системе. Это включает в себя как потенциальную энергию взаимодействия с Землей, так и потенциальную энергию взаимодействия между телами в системе.
 
6. Если брусок лежит на наклонной поверхности и не двигается, то можно считать, что сумма всех сил, действующих на брусок, равна нулю, и система замкнута. Закон сохранения импульса будет выполняться для системы, но не обязательно для самого бруска, так как на него действует сила трения, которая не компенсируется внутри системы. В случае начала скатывания бруска с трением, закон сохранения импульса все равно выполняется для системы в целом, но не для бруска в отдельности.