Question

试以伽利略斜面理想实验为例，说明引入能量概念的理由.

Answer 1

从描述守恒量的角度进行分析.如果不引入能量概念，我们也可以对伽利略斜面理想实验作这样的描述：“为了提高小球，伽利略施加了与重力相反的力.当他释放小球时，重力使小球滚下斜面.在斜面的底部，小球由于惯性而滚上另一斜面.”然而，这样描述无法表达在空气阻力和摩擦力小到可以忽略的情况下，小球总是能够滚到与起始点相同的高度，无法描述小球运动过程中的守恒量.因此，从描述守恒量的需求来看，引入能量概念是十分必要的.

引入能量的概念，是在物理学发展中追寻守恒量的一个重要事例.