能量与守恒

能量是一笔「看不见的存款」

能量不能凭空产生，也不能凭空消失，只能在不同账户之间转账：动能、势能、热能、电能……这就是能量守恒定律，物理学里最硬的一条规矩。

动能：速度的平方很要命

运动物体的动能 E = ½mv²。注意那个平方：速度加倍，动能变四倍。这正是高速行车危险的原因——60 公里/小时和 120 公里/小时的车，后者动能是前者的 4 倍，刹车距离也大约要 4 倍。公式里的 m 用千克、v 用米/秒，算出来的 E 单位叫焦耳：一个苹果从一米高落下，动能大约 1 焦耳。

势能：存起来的「位置存款」

把物体举高，你花的力气变成重力势能存了起来。过山车爬到最高点时速度最慢、势能最大；俯冲时势能哗啦啦转成动能，速度越来越快——全程总能量几乎不变（摩擦漏掉一点变成热）。水电站玩的是同一招：三峡大坝把水拦在百米高处，让势能推动水轮机发电，年发电量约 1000 亿度，够一座特大城市用很久。

一个经典演示

物理老师把大摆锤贴着鼻尖放开，摆锤荡出去再荡回来，绝不会打到鼻子——因为能量守恒，它最多回到原来的高度（摩擦还让它略低一点）。敢站住不动，是对守恒定律最大的信任。

练一练：荡秋千时观察：最高点（慢、势能大）和最低点（快、动能大）分别在哪里？和家长说说能量在怎么「转账」。