は運動エネルギーと位置エネルギーの和である原康夫『物理学通論 I』 学術図書出版、2004年、p58。とも。
保存力の場での質点の運動では力学的エネルギーは保存される（⇒ #保存則）。一方で、力学的エネルギーは、熱力学での内部エネルギー（摩擦などを通してやりとりされる）や他のエネルギーに変わりうる。この場合、力学的エネルギーの保存は成立しなくなるが、エネルギー全体としては保存している。つまりこの場合は、より広義の意味でエネルギーは保存している（→エネルギー保存の法則）。
保存則
質点へ保存力のみが仕事するとき、質点の力学的エネルギーは常に一定になる。これを力学的エネルギー保存則という原康夫『物理学通論 I』 学術図書出版、2004年、pp92-93。
保存則は位置の範囲を絞り込むために利用できる（参考: 力学的エネルギー保存則#位置の絞り込み）。更に、ポテンシャルの概形が分かれば運動の様子がある程度推測できる。例えば、調和振動のポテンシャルは、
である。 (x0 は振動中心の位置ベクトル)これは変位の二乗の形になっている。これを知っているならば、ポテンシャルの底が x2 の形になっている場合は単振動をすることが分かる。単振り子のポテンシャルは三角関数で書ける。
十分に振幅が小さいときには単振動で近似できることが分かる。
散逸 保存力でない力を非保存力という。非保存力が仕事をする場合、力学的エネルギーは保存しない。 具体的な非保存力の例は、
動摩擦力
粘性抵抗力
慣性抵抗力
ただし、、である。
一般に非保存力fはとして、
と表される。
運動方程式
である。 この式の両辺に速度をかけると、
力学的エネルギーの時間変化率は、である。非保存力が仕事をすると、力学的エネルギーは必ず減少する。 非保存力により力学的エネルギーが減少することを散逸という。
脚注
出典
参考文献
関連項目 力学 運動エネルギー 位置エネルギー ポテンシャル