个人意见,仅供参考。在你提到的小球弹簧模型中,有两个物体,即弹簧和小球。因此我们要弄清楚分析对象是谁。一般情况,弹簧都是轻质弹簧,不考虑自身重力,所以一般情况下不分析弹簧的受力。如果分析小球受到的力,当弹簧从压缩状态到恢复原长的过程中,小球受到的弹簧的弹力向上,自身重力向下。如果弹簧弹力大于重力,则合力向上,加速度向上,小球做加速运动。
一只蚂蚁爬上了一只大象身上,大象的质量增加了吗?大象会觉得走路吃力了吗?弹簧里的“势能”,或可作如是观。
当我们仅仅考虑蚂蚁本身的时候,大象的质量确实因为蚂蚁存在而增加了。但考虑到整个大象,尤其是,大象可能还甩甩鼻子甩下了……,我们就不需要考虑这只蚂蚁了。
如果我们仅仅考虑弹性势能,我可以用经典力学方程写出来它的作用。但如果要考虑因此等效的质量,E=mc平方这个方程就会让势能消失于无形了。
在什么条件下应用什么科学定律,是需要经过选择的。任何定律都有它的适用范围,成立条件,不能胡乱凑到一起,那样可能既吃力又不讨好。
又比如,当我们在地球上蹦蹦跳跳的时候,我们不必考虑我们跳起落下这个动作对地球运动的干扰。
化学方程里的质量守恒定律,之所以不需要考虑放热或吸热效应,就是因为,传统上的那些量(原子序数、电子数、化学键)配平,足以表示(实用)化学研究所考虑的对象,相当完整地描述这个反应过程。这就是在经典的化学研究里有效的理论。
化学键的本质,吸热放热的物理过程、或者这里的能量变化,要原子物理学、量子力学诞生之后才能解释,也就是当化学和物理学逐渐统一之后。而且我们要注意的是,这个时候也不一定要应用爱因斯坦的质能方程,在非相对论性的量子力学里,也足以解释吸热放热、原子分子光谱的许多性质。
我们学习了爱因斯坦的质能方程,知道能量也可以等效为质量,质量可以等效为能量,这并不意味着随时都要用它。比如,虽然我们身上有很多肥肉,但你计算能量的时候,只能按照化学反应来进行,不能用E=mc平方,爱因斯坦相对论帮不了你。