Beim Herabfallen eines Steines, beim Hochwerfen eines Balles oder beim
Abbremsen eines Autos gehen Energieumwandlungen vor sich. Um solche Vorgänge
auch quantitativ beschreiben zu können, muss der Bereich, den man
beschreibt, von seiner Umgebung abgegrenzt werden (Bild 1).
In der Physik wird ein von seiner Umgebung
abgegrenzter Bereich als System oder als physikalisches System bezeichnet.
Von der Umgebung ist es durch
die Systemgrenze abgegrenzt.
Je nach der Art der Abgrenzung zwischen System und Umgebung unterscheidet
man offene Systeme, geschlossene
Systeme und abgeschlossene
Systeme. In der nachfolgenden Übersicht sind diese drei Arten
von Systemen genauer gekennzeichnet.
Von besonderer Bedeutung sind abgeschlossene Systeme. In einem solchen abgeschlossenen System kann sich die Energie zwar von einer Form in andere Formen umwandeln oder von einem Körper auf andere Körper übertragen werden. Die Gesamtenergie des Systems bleibt aber erhalten.
Solche Größen, deren Betrag in einem abgeschlossenen System
erhalten bleibt, nennt man in der Physik auch Erhaltungsgrößen.
Die Energie ist eine solche Erhaltungsgröße.
Eine andere Erhaltungsgröße ist der Impuls.
Der Impuls eines Körpers ist gleich dem Produkt aus seiner Masse
und seiner Geschwindigkeit.
Auch der Energieerhaltungssatz oder
der Impulserhaltungssatz gelten nur
für abgeschlossene Systeme.