Fakten zur mechanischen Energie für Kinder

Energie ist in der Physik die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten. Arbeit ist die Kraft, die ein System über eine Distanz auf ein anderes System erzeugt. Daher ist Energie gleich der Fähigkeit eines Systems, gegen andere Kräfte zu ziehen oder zu drücken. Mechanische Energie ist die Summe der gesamten Energie eines Systems. Mechanische Energie kann in zwei Energieformen unterteilt werden: kinetische Energie und potentielle Energie.

Wenn sich ein Objekt in Bewegung befindet, ist die angezeigte Energieart kinetische Energie. Einige der vielen Formen der kinetischen Energie umfassen Rotation (Energie beim Drehen um eine Achse), vibrational (Energie aus Schwingung) und translatorisch (Energie aus der Bewegung von einem Ort zu Ein weiterer). Die Gleichung, die für die kinetische Energie eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt aufzulösen ist, lautet: KE = (1/2) * m * v^2, wobei m = die Masse des Objekts und v = die Geschwindigkeit des Objekts.

Während kinetische Energie die Bewegungsenergie ist, ist die potentielle Energie die Energie, die in einem Objekt abhängig von seiner Position gespeichert ist. In dieser Form verrichtet die Energie keine Arbeit, hat aber das Potenzial, in andere Energieformen umgewandelt zu werden. Bei mechanischer Energie wandelt sich potentielle Energie in kinetische Energie um, wenn das Objekt in Bewegung gesetzt wird. Zwei Formen potentieller Energie sind die Gravitationsenergie und die elastische potentielle Energie. Die potentielle Gravitationsenergie ist die Energie eines Objekts in Abhängigkeit von seiner Höhe über dem Boden. Die elastische potentielle Energie ist die Energie, die in einem gedehnten oder komprimierten Objekt gespeichert ist, wie einer Feder.

Der Energieerhaltungssatz ist ein grundlegendes Gesetz der Physik und besagt, dass innerhalb eines von seiner Umgebung isolierten Systems die gesamte Energie innerhalb des Systems erhalten bleibt. Das heißt, obwohl sich die Menge an kinetischer Energie und potentieller Energie von Moment zu Moment ändern kann Moment ändert sich die Gesamtenergiemenge, die mechanische Energie eines Objekts, nie, solange sie bleibt isoliert. Die potentielle Energie eines Objekts wird durch die Gleichung definiert: PE = mgh, wobei m = die Masse des Objekts, g = die Erdbeschleunigung und h = die Höhe des Objekts über dem Boden.

Die mechanische Energie eines Systems ist die Summe der kinetischen und potentiellen Energie innerhalb des Systems: mechanische Energie = potentielle Energie + kinetische Energie. Das Ergebnis dieser Gleichung wird als mechanische Gesamtenergie bezeichnet. Mechanische Energie wird in Einheiten gemessen, die Joule genannt werden. Objekte mit mechanischer Energie sind entweder in Bewegung oder haben gespeicherte Energie, um Arbeit zu verrichten. Während ein isoliertes System seine mechanische Energie bewahrt hat, passiert dies normalerweise nicht, weil ein Teil der potentiellen Energie wird durch den Luftwiderstand in andere Energieformen wie Wärme umgewandelt und Reibung. Diese Energie geht dem System "verloren".