Question

試以伽利略斜面理想實驗為例，說明引入能量概念的理由.

Answer 1

從描述守恒量的角度進行分析.如果不引入能量概念，我們也可以對伽利略斜面理想實驗作這樣的描述：“為了提高小球，伽利略施加了與重力相反的力.當他釋放小球時，重力使小球滾下斜面.在斜面的底部，小球由于慣性而滾上另一斜面.”然而，這樣描述無法表達在空氣阻力和摩擦力小到可以忽略的情況下，小球總是能夠滾到與起始點相同的高度，無法描述小球運動過程中的守恒量.因此，從描述守恒量的需求來看，引入能量概念是十分必要的.

引入能量的概念，是在物理學發展中追尋守恒量的一個重要事例.