Fakta o mechanické energii pro děti

Energie ve fyzice je schopnost systému pracovat. Práce je síla, kterou systém produkuje na jiný systém na dálku. Energie se tedy rovná schopnosti systému táhnout nebo tlačit proti jiným silám. Mechanická energie je součet veškeré energie v systému. Mechanickou energii lze rozdělit na dvě formy energie: kinetickou energii a potenciální energii.

Když je objekt v pohybu, typem zobrazené energie je kinetická energie. Některé z mnoha forem kinetické energie zahrnují rotační (energie z otáčení kolem osy), vibrační (energie z vibrací) a translační (energie z pohybu z jednoho místa do další). Rovnice, která se má řešit pro množství kinetické energie objektu v daném čase, je: KE = (1/2) * m * v ^ 2, kde m = hmotnost objektu a v = rychlost objektu.

Kde kinetická energie je energie pohybu, potenciální energie je energie uložená v objektu v závislosti na jeho poloze. V této formě energie nedělá práci, ale má potenciál být přeměněna na jiné energetické formy. V případě mechanické energie se potenciální energie přemění na kinetickou energii, když se objekt uvede do pohybu. Dvě formy potenciální energie jsou gravitační a elastická potenciální energie. Gravitační potenciální energie je energie objektu v závislosti na jeho výšce nad zemí. Elastická potenciální energie je energie uložená v objektu, který je napnut nebo stlačen, jako pružina.

Zákon zachování energie je základním zákonem fyziky a stanoví, že v systému izolovaném od jeho okolí je zachována celková energie v systému. To znamená, že i když množství kinetické energie a potenciální energie se může od okamžiku změnit v okamžiku, kdy se celkové množství energie, mechanická energie objektu, nikdy nezmění, dokud zůstane izolovaný. Potenciální energie objektu je definována rovnicí: PE = mgh, kde m = hmotnost objektu, g = gravitační zrychlení a h = výška objektu nad zemí.

Mechanická energie systému je součtem kinetické a potenciální energie v systému: mechanická energie = potenciální energie + kinetická energie. Výsledek této rovnice se nazývá celková mechanická energie. Mechanická energie se měří v jednotkách zvaných jouly. Objekty s mechanickou energií jsou buď v pohybu, nebo mají energii uloženou k práci. Zatímco izolovaný systém šetřil svou mechanickou energii, obvykle se to neděje, protože část potenciální energie se prostřednictvím odporu vzduchu a transformuje na jiné formy energie, jako je teplo tření. Tato energie se systému „ztratí“.