内容是物体系统的
机械能增量等于外力
非保守力对系统所作的
总功和系统内
耗散力所作的功的代数和。其本质是能量的转化,得到能量,就会消耗能量,但总量不变。功能原理是前苏联科技书中常用的一条原理,中国的科技书中也曾引用过。
即任何物体系统, 外力对其作的
总功+系统内非
保守力(见势能)做的总功 = 系统的机械能(
动能与势能之和)的增量(增量不意味着“加”,这里指的是“变化量”,比如一个物体下降,又是减速,那么等式右边为“-1/2mv^2-mgh”。注意势能,这里是
重力势能,不能理解为重力做功,因为等式右边是系统的机械能)
功能原理是和
机械能守恒定理一致的,后者可以看做前者等号两边都为零时的特殊情况。
功能原理实际上是
动能定理的变形,在运用时应注意:如在考虑
机械能时引入了
重力势能,由于势能属于物体与地球共有,因此物体的重力势能即为
内力(
保守力),在计算
合外力做功时应剔除重力做功;同样如引入
弹性势能,就不应再考虑弹簧的
弹力做功。另外,因为功是机械能变化的量度,所以机械能的变化需要通过做功来实现,W外反映系统和外界的
能量转换,W非保守内力反映系统内部机械能和其他形式能量的转换;如系统内有
滑动摩擦力时,W非保守内力为负值,表明系统的一部分机械能转换成了系统的内能。