לצורך הדגמת חוק שימור האנרגיה נשתמש שוב במסילת האוויר שלנו, שוב עם העגלה שיש לנו כאן, כאשר אנחנו קושרים אותה לחוט ובצד השני של החוט נמצאת פה משקולת. מה שנעשה הפעם זה ברגע שנשחרר את העגלה, שכרגיל יש פה מגנט שתופס אותה, המשקולת תיפול כלפי מטה ותמשוך את העגלה. אנחנו ניתן למשקולת ליפול גובה מאוד מסוים, אנחנו נעצור אותה אחרי שהיא תגיע לגובה הזה והרעיון הוא להשוות את האנרגיה הפוטנציאלית שהמשקולת הזאת תאבד בזמן שהיא תיפול לאנרגיה הקינטית שתוענק לעגלה בזה שהיא תואץ ותתחיל לנוע. כדי לעשות את זה, מה שאנחנו נעשה, זה אנחנו נמדוד את המהירות של ההעגלה שהדגלונים יעברו כאן את החיישן שהצבנו אותו פה, אחרי שהמשקולת כבר סיימה למשוך אותה. אז המשקולת תמשוך את העגלה, תאיץ אותה, תעניק לה אנרגיה קינטית ואז ברגע שהיא כבר תנוע במהירות קבועה, כאשר לא יפעלו עליה כוחות, אנחנו נמדוד את משך הזמן שלקח לה לעבור את החיישנים האלה. אז בואו נתחיל בינתיים עם משקולת אחת, אני אפעיל את מסילת האוויר ונבקש משמחה לשחרר את העגלה. אז אנחנו רואים שהמשקולת נפלה, העגלה נעה במהירות כזו שלקח לה 50 מאיות שניה, חצי שניה, לעבור את החיישן כאן. מה שאני רוצה לעשות כרגע כדי באמת לבדוק את חוק שימור האנרגיה, זה להגדיל את האנרגיה הפוטנציאלית שהמשקולת תאבד ובכך את האנרגיה הקינטית שהיא תמסור לעגלה. אנחנו נגדיל את האנרגיה הפוטנציאלית על ידי זה שעכשיו שמחה תלה שמה ארבע משקולת, כל אחת עם אותה מסה כמו המשקולת המקורית שהייתה לנו. זאת אומרת, כרגע יש לנו מסה שהיא גדולה פי ארבעה ולכן אנרגיה פוטנציאלית גדולה פי ארבעה, עכשיו אנחנו ראינו שהביטוי עבור האנרגיה הקינטית אומר שהאנרגיה הקינטית מתכונתית לריבוע של המהירות ולכן אם כל מה שחישבנו נכון, אז אם הגדלנו את האנרגיה פי ארבעה, הגדלנו את הריבוע של המהירות פי ארבעה, אנחנו מצפים שהמהירות תגדל פי שניים. אז בואו נבדוק מה קורה, העגלה נעה ואנחנו אכן רואים שהזמן שלקח לעגלה לעבור את החיישן הוא בדיוק 25 מאיות השנייה, שזה מחצית הזמן שלקח לה לעבור קודם, כלומר שהמהירות היא אכן גדולה פי שניים בדיוק כמו שאנחנו מצפים. ניתן לראות את המרות האנרגיה האלה גם בתנועת המטוטלת. אנחנו ניקח את המטוטלת ונגביה את המסה שלה ועל ידי כך נאגור אנרגיה פוטנציאלית בגודל m כפול g כפול h. בנקודה הזו שמסומנת על ידי הסרגל אני אשחרר את המטוטלת, היא תיפול ותצבור מהירות, כאשר היא תגיע חזרה לנקודה הנמוכה ביותר שלה, כל האנרגיה הפוטנציאלית שאגרנו בה, תומר לאנרגיה קינטית שגודלה חצי mv בריבוע, אבל המסה כמובן לא תעצור בנקודה הזו, המסה תמשיך לנוע ותאבד מהירות בעודה צוברת גובה עד שהיא תעצור לרגע בנקודה שנמצאת בדיוק באותה הגובה שממנו שחררנו אותה, אבל מהצד השני וחוזר חלילה, בואו נראה. איך אנחנו איך היינו כל כך בטוחים שזה בדיוק מה שיקרה, שהיא תגיע לאותו הגובה? בגלל חוק שימור האנרגיה, אנחנו התחלנו בגובה מסוים עם אנרגיה פוטנציאלית מסויימת, היא הפכה בדרך לאנרגיה קינטית ואחר כך הפכה כולה בחזרה לאנרגיה פוטנציאלית, אם לא נוספה אנרגיה יש מאין ואם ניתן להזניח את החיכוך עם האוויר כך שגם לא הלכה לאיבוד שום אנרגיה, אז האנרגיה הפוטנציאלית זהה לזו שהייתה בהתחלה ולכן היא מתאימה בדיוק לאותו הגובה שממנו שחררנו את המטוטלת. אם ניתן להתעלם לחלוטין מהחיכוך, נצפה שהתנועה הסימטרית הזאת תמשיך לנצח, בפועל היא תדעך לאט לאט, המערכת לא ממש סגורה אלא נמצאת במגע מאוד חלש עם האוויר. אם נוסיף למאזן האנרגיה גם את מה שנמסר לאוויר, אז שוב אנחנו נראה שבסה"כ האנרגיה של המטוטלת ושל מולקולות האוויר ביחד נשמרת. עכשיו אני רוצה לקחת מוט נוסף ולהציב אותו בדרך, במהלך המסלול של המטוטלת. אני אשחרר שוב את המטוטלת מאותו גובה שמסומן על ידי הסרגל שמונח כאן וכעת המצב לא סימטרי, כי המוט כאן יפריע לתנועת המטוטלת. השאלה היא לאיזה גובה לדעתכם תגיע המסה בצד השני, כאשר שוב אנחנו מוכנים להזניח את האפקט של החיכוך? בואו נראה מה קורה. אז כפי שאנחנו רואים, שוב חוק שימור האנרגיה, בהנחה שהחיכוך זניח, אומר לנו שהאנרגיה לא משתנה. כשהמסה מגיעה לצד השני ונעצרת יש לה אנרגיה פוטנציאלית כך שהגובה שאליו היא מגיעה בצד השני, חייב להיות זהה לגובה המקורי שמסומן על ידי הסרגל, למרות שכרגע המסלול שהיא מבצעת הרבה יותר מורכב, בואו נראה את זה שוב. אז בזכות חוק השימור יש לנו אפשרות להסיק מסקנות משמעותיות לגבי תנועת המערכת מבלי שאנחנו צריכים לחשב במפורש את מסלול התנועה, כאשר במקרה הזה מסלול התנועה הוא יחסית מורכב. [אין_קול]