机械能的转化与耗散
Energy transfer and dissipation
开始之前
先把滑块放到轨道的高处，再从静止释放。它向下移动时越来越快，说明我们把它抬高时所做的功，与它随后获得的运动有关。这里的功就是力乘沿力的方向移动的距离。我们把前一部分记录为滑块—地球系统的重力势能，后一部分记录为动能。接下来看看两者怎样转化，以及有阻力时能量又去了哪里。
小车升回的高度能检验我们的能量记录。没有阻力时，下降时增加的动能可以在上升时重新转为重力势能。加入阻力以后，回升高度会降低，但这不表示能量凭空消失。除了记录高度与速度，我们还要把传给环境的部分算进去，看看总账是否相符。下面图注里的 就是传给环境的能量 Q，也就是环境内能。
实验设置一个小滑块在弯曲的轨道上运动，我们把轨道最低点的高度取为零。紫色表示因高度而储存的能量 ，蓝色表示运动的能量 。阻尼率 大于零时，淡淡的红色烟迹表示传给环境的能量 。滑块可以设置释放高度和质量，读数会把三种能量加起来，给出总能量 。
怎样观察先在没有阻尼的情况下释放滑块。观察下滑时紫色变成蓝色、上升时又变回紫色，并确认 始终不变。然后增大阻尼率，再释放一次。滑块不再回到原来的高度，但把 算进去以后， 仍然不变。用时间滑块停在任意时刻，自己把 加一遍。
先预测滑块还没有运动时，为什么依然可以具有能量？
解释同一次释放中能量的转化、传递与总量不变。
前置知识：速率表示运动快慢；能量以焦耳 J 计。势能需要先选定系统和零点。力用牛顿 N 计；地球表面每千克受到约 9.81 N 的重力，记作 g。本页把势能记作 U，动能记作 K，传给环境的能量记作 Q；三者之和就是总能量 Σ，单位都是 J。先认清系统与零点
先预测滑块还没有运动时，为什么依然可以具有能量？
先选系统与零点：我们研究滑块和地球，把轨道最低点的重力势能定为零。势能不是一种颜色，它记录物体位置改变时能够转出的能量。缓慢把质量 升高 ，要向上用力托住它。这个力等于重力 ，其中 约为 。把物体举高做的功，等于力乘举高的距离。
沿弯曲轨道也是如此：重力竖直，所以一小段做功只由该段竖直高度变化决定。所有小段高度变化相加就是总高度差。 指高度 处的势能， 指最低点的势能；最低点定为 0，所以 ，。、时，；释放前没有速度，动能为0。紫色表示这项系统能量，不是滑块内部的物质。
怎样观察
- 从高处释放，观察滑块由紫色转为蓝色
- 加入阻尼，观察振幅减小与环境逐渐变为赭色
- 拖动进度，核对势能、动能与内能的总和
这个模型简化了什么
质点滑块沿一条固定的抛物线形轨道运动，轨道高度与水平距离的平方成正比；忽略转动动能。重力势能属于滑块—地球系统，最低点取零。沿轨道的阻尼力与质量和速度成正比，方向与运动相反；损失的机械能计入环境内能，不计算温度。颜色和光点仅表示能量分配与转移，不是物体真实发光。
