Зако́н сохране́ния эне́ргии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда закономерность, его можно именовать не законом, а принципом сохранения энергии.
С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимости законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря, различающимся для разных систем.
Рассмотрим два нижних шарика. Так как их массы одинаковы, их центр тяжести 2m лежит на середине нижней стороны треугольника, соединяющей эти шарики (Рисунок 1). Задача сводится к определению центра тяжести системы двух шариков - верхнего, массой 2m и нижнего с такой же массой 2m. Очевидно, что центр тяжести системы этих двух шариков 4m, а значит и всей системы в целом, лежит на середине стороны, соединяющей эти два шарика. Так как треугольник равносторонний, то медиана, проведенная к нижней стороне треугольника является и биссектрисой верхнего угла. Значит искомый центр тяжести лежит на середине биссектрисы верхнего угла, в котором находится шарик массой 2m (Рисунок 2).
ответ: Центр тяжести системы шариков находится на середине биссектрисы угла, в котором находится шарик массой 2m.