Полная механическая энергия, равная сумме кинетической и потенциальной, при этом не изменяется, оставаясь постоянной. Например, акробат с массой тела 60 кг собирается прыгнуть с 10-метровой вышки. Его потенциальная энергия - 5,88 кДж. Как только он покинет вышку, на него перестанет действовать сила реакции опоры, и под действием силы тяжести он начнет падать.
Падение акробата сопровождается превращением потенциальной энергии в кинетическую. Поскольку ускорение, обусловленное силой тяжести, постоянно, скорость падения возрастает с расстоянием, которое пролетает акробат. Это согласовывается с увеличением превращения потенциальной энергии в кинетическую.
Рассмотрим энергию системы после того, как акробат пролетел 4 м. В этом положении потенциальная энергия акробата равна 3,53 кДж (уменьшилась на 2,35 кДж). Для определения кинетической энергии акробата после того, как он пролетел 4 м, необходимо определить его скорость в этой точке. Для этого, воспользовавшись уравнением, нужно определить время (0,9045 с), потребовавшееся акробату, чтобы пролететь 4 м.
Другая возможность определения v связана с использованием закона сохранения механической энергии, из которого следует, что сумма кинетической и потенциальной энергии в начале, в конце и на протяжении всего движения сохраняется постоянной. При этом кинетическая энергия переходит в потенциальную и наоборот, потенциальная в кинетическую. Если потенциальная энергия уменьшилась на 2,35 кДж, значит, она превратилась в кинетическую.
