Christian Huygens v díle Horologium oscillatorium z roku 1673 poprvé vyslovil princip o změně pohybové energie takto: „Pohybují-li se libovolné váhy působením své tíže, nemůže jejich společné těžiště vystoupiti výše než bylo na začátku pohybu“. Podobně pojímá tento problém i Daniel Bernoulli. Jean de la Rond d´Alembert poprvé odvodil zákon o změně pohybové energie na základě dynamických principů Galileiho a Newtona. Problémem se zabýval i Leonhard Euler a Joseph Louis Langrange. Již v roce 1748 zákon o zachování energie předpověděl Michail Vasiljevič Lomonosov. Jeho objev se připisuje lodnímu lékaři Juliovi Robertu Mayerovi, který si na svých cestách do tropů všiml, že v teplém podnebí je lidská krev v tepnách a žilách téměř stejné barvy. Vysvětlil to tím, že lidské tělo za těchto podmínek nemusí vydávat mnoho energie na udržení tělesné teploty, v krvi se tedy nepřenáší tolik kyslíku. Usoudil také, že při mořském vlnobití se musí voda zahřívat, a vypočítal, jak se mění mechanická energie na vnitřní energii těles. J. R Mayer také prohlásil: „Ex nihilo nihil fiti“ neboli „z ničeho se nic neudělá“. V „učesané“ podobě zazněl tento zákon 23. 7. 1847 v berlínské fyzikální společnosti. Hermann Helmholz řekl: „Součet kinetické a potenciální energie v izolovaném systému zůstává stálý!“

V uzavřené soustavě těles, tj. soustavě, jež nepřijímá zvnějšku energii, ani ji nevydává, platí zákon zachování mechanické energie: Celková mechanická energie v uzavřené soustavě je stálá. Kinetická energie se může změnit v potenciální a naopak, ale jejich součet se v uzavřené soustavě nemění. Jako příklad můžeme uvést padající kuličku. Na počátku svého pohybu má největší potenciální energii. Během pádu se potenciální energie postupně přeměňuje na kinetickou (jak roste rychlost) a při dopadu má maximální kinetickou energii. Podívejte se na animaci volného pádu s vyznačenou změnou energií.

V minulých stoletích, ale dokonce i dnes, se spousta lidí pokoušela sestrojit přístroj, který by dodával energii aniž by nějakou energii spotřebovával. Takový přístroj dostal jméno perpetuum mobile. Konstrukce perpetua mobile není možná.

Zákon zachování mechanické energie je zvláštním případem zákona zachování energie: Úhrnná energie v uzavřené soustavě je stálá. Energie však může měnit formy, např. mechanická se mění v elektrickou a naopak, chemická přechází v elektrickou a naopak.

Při reálných pokusech zjišťujeme, že úhrnná mechanická energie tělesa se postupně zmenšuje. Např. míček volně puštěný z určité výšky se odrazí od podlahy, ale již do téže výšky nevystoupí, a po několika dalších odrazech od podlahy se nakonec zastaví. Kam se ztrácí jeho energie? Při pohybu působí na míček odporová síla vzduchu, při odrazu od podlahy se míček deformuje. To způsobuje, že se původní mechanická energie postupně mění v jiný druh energie.

Kromě mechanické energie existuje mnoho jiných druhů energie, které se mohou vzájemně přeměňovat. Je to například vnitřní energie tělesa, energie chemická, jaderná, elektrická a další. Všechny tyto druhy energie můžeme srovnávat podle vykonané mechanické práce a měřit je v joulech.

Kde všude a kolik energie se spotřebovává?
Přivření dvířek šatníku 1  J
Hořící zápalka 10³ J
Spálení brikety 2.10⁷ J
Raketa při výstupu 10¹² J
Výroba energie celého lidstva za 1 s 10¹³ J
Tornádo nebo vlna tsunami 10¹⁵ J
Největší vodíková bomba 10¹⁷ J
Silný sopečný výbuch 10¹⁹ J
Roční spotřeba světa 3.10²⁰ J
Sluneční energie vyzářená za 1 s 10²⁶ J

Odkazy:

Gruber, J. Zachování energie v pivovaru