能量守恒定律的發現過程?，今天小編就來聊一聊關于能量守恒定律的發現過程?接下來我們就一起去研究一下吧!

能量守恒定律的發現過程

• 我們知道，功和能量是有密切聯系的，但又是有區别的。功是能量變化與轉換的一種量度，是和變換過程聯系在一起的；而能量是代表物體系統在一定狀态下，所具有的作功本領，它和物體系統的狀态有關，是系統狀态的函數。對于機械能（動能和勢能）來說，它與物體系統的機械運動狀态（即位置和速度）有關。功和能量反映了力對空間的累積作用。
• 在長期的生産鬥争和科學實驗中，人們總結出一條重要的結論：各種形式的能量是可以相互轉換的，但是不論如何轉換，能量既不能産生也不能消滅。這一結論叫做能量轉換與守恒定律，它是自然界的基本定律之一。自然界中物質存在着許多的運動形式。對應不同的運動形式，有不同的能量形式。但當運動形式間相互轉化時，物質的能量也随着相互轉換。例如：1）利用水位差推動水輪機轉動，能使發電機發電，将機械能轉換為電能；2）電流通過電熱器能夠發熱，使電能轉換為熱能；3）電流通過燈泡，既發光又同時發熱，使電能轉換為光能和熱能；4）各種汽燃機，是利用汽油或柴油在燃燒過程中将化學能轉換為熱能，熱能再轉換為機械能，推動活塞的運動。自然界中物質運動的形式是各式各樣的，因而各種能量的轉換過程也是極其豐富的，從古代的鑽木取火，到現代的原子能發電，都包含了能量的轉換過程。在這些轉換過程中，能量的變化常用功來度量。功和 能量大緻上呈現聚集與釋放的交錯模式。
• 如果說能量守恒定律是從力對空間的累積效應出發而得出的定律，那麼從力對時間的累積效應出發，我們可以推出：動量守恒定律和角動量守恒定律。所謂動量守恒定律是指如果系統内各物體所受外力的矢量和為0,則系統内各物體動量的矢量和将保持不變，即守恒。用數學式子表示為：∑mv=恒矢量（m為物體質量，v為速度矢量）。同理，所謂角動量守恒定律是指如果剛體所受的合外力矩等于0,或者不受外力矩的作用，剛體的角動量保持不變，即角動量守恒，或動量矩守恒。用數學式子表示為：mvr=Jω=恒矢量（r為曲率半徑，J為轉動慣性矩，ω為角速度）。對于角動量，當曲率半徑r→∞時，r将失去意義，僅剩質量和速度有意義，此時，就變成動量守恒定律了。從這個意義來講，也可認為動量守恒定律是角動量守恒定律的特例，角動量守恒定律更具有普适性。
• 在生産實踐和科學實驗中，角動量（動量）守恒定律的應用是非常廣泛的。例如：1）火箭在虛空中，是靜止的。要想火箭飛行，它必須從後方噴出大量高速氣體，形成負動量，火箭才能獲得向前的正動量，以實現火箭飛行目的；2）跳水運動員在空中作表演時，常先把手臂和腿蜷縮起來，以減小轉動慣量而增大轉動的角速度，在快到水面時，則又把手腿伸直，以增大轉動慣量而減小轉動角速度，确保以一定的方向落入水中；3）舞蹈演員跳舞時，先把兩臂張開，并繞通過足尖的垂直轉軸以一定的角速度旋轉，然後迅速把兩臂和腿朝身邊靠攏，這時，由于轉動慣量變小，角速度必增大，因而旋轉加快。
• 能量守恒定律、動量守恒定律及角動量守恒定律（簡稱“三定律”），雖然說都是在不同的理想化條件（如質點、剛體等等）下，用經典的牛頓力學原理推證出來的。但它們的使用範圍卻遠遠超出了原有的條件的限制，它們不僅适用于牛頓力學有效的所有經典領域，而且也适用于牛頓力學失效的近代物理理論——量子力學和相對論中。由此說明，三定律不但比牛頓力學理論更基本、更普遍，而且也是近代物理理論的基礎，成為自然界更普适的物理定律。當然，自然界除了這三個定律以外，還會有其它的守恒定律存在，如：電荷守恒定律、重心守恒定律等等。隻不過其它的守恒定律與這三個守恒定律比起來，缺少點普适性而已。
• 參考文獻：1、《物理學》南京工學院主編；2、《物理定律的本性》（美）費曼著

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