Innehåll
Energi, i fysik, är förmågan för ett system att utföra arbete. Arbete är den kraft som ett system producerar på ett annat system över ett avstånd. Därför är energi lika med ett systems förmåga att dra eller trycka mot andra krafter. Mekanisk energi är summan av all energi i ett system. Mekanisk energi kan delas upp i två energiformer: kinetisk energi och potentiell energi.
Rörelseenergi
När ett objekt är i rörelse är den typ av energi som visas på kinetisk energi. Några av de många formerna av kinetisk energi inkluderar rotation (energi från att snurra runt en axel), vibration (energi från vibration) och translationell (energi från rörelsen från en plats till en annan). Ekvationen som ska lösas för mängden kinetisk energi för ett objekt vid en given tidpunkt är: KE = (1/2) * m * v ^ 2, där m = objektets massa och v = objektets hastighet.
Potentiell energi
Där kinetisk energi är rörelsens energi är potentiell energi den energi som lagras i ett objekt beroende på dess position. I denna form gör energin inte arbete, men den har potential att konverteras till andra energiformer. När det gäller mekanisk energi förvandlas potentiell energi till kinetisk energi när objektet sätts i rörelse. Två former av potentiell energi är gravitations- och elastisk potentiell energi. Gravitationspotentialenergi är ett föremåls energi beroende på dess höjd över marken. Elastisk potentiell energi är den energi som lagras i ett föremål som är sträckt eller komprimerat, som en fjäder.
Lagen om energibesparing
Lagen om bevarande av energi är en grundläggande fysiklag och säger att inom ett system som är isolerat från dess omgivningar bevaras den totala energin i systemet. Det vill säga, även om mängden kinetisk energi och potentiell energi kan ändras från ögonblick till ögonblick den totala mängden energi, en objekt mekanisk energi, ändras aldrig så länge den förblir isolerad. Ett objekts potentiella energi definieras av ekvationen: PE = mgh, där m = objektets massa, g = gravitationsaccelerationen och h = objektens höjd över marken.
Total mängd mekanisk energi
Den mekaniska energin i ett system är summan av den kinetiska och potentiella energin i systemet: mekanisk energi = potentiell energi + kinetisk energi. Resultatet av denna ekvation kallas den totala mekaniska energin. Mekanisk energi mäts i enheter som kallas joule. Objekt med mekanisk energi är antingen i rörelse eller har lagrat energi för att utföra arbete. Medan ett isolerat system bevarade sin mekaniska energi, händer detta vanligtvis inte i det verkliga ordet eftersom någon potentiell energi förvandlas till andra former av energi, såsom värme, genom luftmotstånd och friktion. Denna energi blir "förlorad" för systemet.