Sadržaj
Energija je, u fizici, sposobnost sustava da radi. Rad je sila koju sustav proizvodi na drugi sustav na daljinu. Stoga je energija jednaka sposobnosti sustava da se povlači ili gura protiv drugih sila. Mehanička energija zbroj je sve energije unutar sustava. Mehanička energija može se razbiti u dva oblika energije: kinetička i potencijalna energija.
Kinetička energija
Kada se neki objekt pokreće, vrsta prikazane energije je kinetička energija. Neki od mnogih oblika kinetičke energije uključuju rotacijsku (energija koja se vrti oko neke osi), vibracijsku (energija iz vibracije) i translacijsku (energija iz kretanja s jedne lokacije na drugu). Jednadžba koja treba riješiti za količinu kinetičke energije objekta u datom trenutku je: KE = (1/2) * m * v ^ 2, gdje je m = masa objekta i v = brzina objekta.
Potencijalna energija
Gdje je kinetička energija energija kretanja, potencijalna energija je energija pohranjena u objektu ovisno o njegovom položaju. U tom obliku energija ne radi, ali ima potencijal pretvaranja u druge oblike energije. U slučaju mehaničke energije, potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju kada se objekt pokrene. Dva oblika potencijalne energije su gravitaciona i elastična potencijalna energija. Gravitaciona potencijalna energija je energija objekta ovisno o njegovoj visini iznad zemlje. Potencijalna energija elastične energije je energija pohranjena u objektu koji se isteže ili stisne, poput opruge.
Zakon očuvanja energije
Zakon očuvanja energije temeljni je zakon fizike i kaže da se u sustavu izoliranom od njegove okoline čuva ukupna energija unutar sustava. To jest, iako se količina kinetičke i potencijalne energije može mijenjati od trenutka do trenutka, ukupna količina energije, mehanička energija predmeta, nikada se ne mijenja sve dok ostane izolirana. Potencijalna energija objekta određena je jednadžbom: PE = mgh, gdje je m = masa objekta, g = gravitacijsko ubrzanje i h = visina objekata iznad zemlje.
Ukupna količina mehaničke energije
Mehanička energija sustava je zbroj kinetičke i potencijalne energije unutar sustava: mehanička energija = potencijalna energija + kinetička energija. Rezultat ove jednadžbe naziva se ukupna mehanička energija. Mehanička energija mjeri se u jedinicama koje se zovu džolovi. Objekti s mehaničkom energijom su u pokretu ili su uskladištili energiju za obavljanje posla. Iako je izolirani sustav sačuvao svoju mehaničku energiju, to se obično ne događa pravom riječi, jer se neka potencijalna energija putem otpora zraka i trenja pretvara u druge oblike energije, poput topline. Ta energija postaje "izgubljena" u sustavu.