Es klingt wie ein Rätsel: Was ist etwas, das Sie nicht sehen oder halten können, aber das ist überall um Sie herum und kann Dinge bewegen? Die Antwort ist mechanische Energie. Mechanische Energie (ME) kann entweder als kinetische oder potentielle Energie vorliegen. Ein fahrender Zug repräsentiert kinetische Energie aufgrund seiner Bewegung. Ein gespannter Bogen besitzt aufgrund seiner gespeicherten Energie potentielle Energie.
"The Science Fair Project Guidebook" bietet eine Reihe von Forschungsexperimenten zum Diskutieren und Durchführen mit Aktivitäten für die Klassenstufen 4 bis 12. Ein für die Klassen 7 bis 12 geeignetes Elektrizitätsprojekt beinhaltet Magnetismus, der durch ME erreicht wird. Zu den Materialien gehören: große und kleine Magnete, große und kleine Spulen, ein Spannungsmesser und Klemmen für das Messgerät. Dieses Experiment zeigt, dass der Schüler elektrische Energie erzeugen kann, indem er seinen eigenen ME verwendet, um sich zu bewegen Magnet über einer Spule aus Kupferdraht, wobei vom kleineren Magneten abweichende Ergebnisse erzeugt werden als vom größer.
Die Schüler können messen, welche Papierflieger am weitesten fliegen. Lassen Sie die Schüler die folgenden Flugbedingungen berücksichtigen: 1) Beeinflusst die Papiersorte oder Form des Flugzeugs seinen Flug?; 2) Ändert die Kraft oder der Schub, die verwendet wird, um das Flugzeug anzutreiben, seinen Weg und seine Entfernung?; 3) Ist der Ort des Experiments?
Das gleiche gilt für ein Fallschirmexperiment. Ein Schüler fragt sich vielleicht, was die beste Form, Größe oder das beste Material für einen Fallschirm ist. Am Experiment sind sowohl kinetische als auch potentielle Energie beteiligt. Kinetisch, wenn der Fallschirm fällt, und Potenzial, wenn er in die Höhe gehalten wird.
Ein stationäres Slinky-Spielzeug kann das Gleichgewicht veranschaulichen. In diesem Anfangszustand ist kein ME vorhanden, aber wenn ein Schüler Kraft auf ein Ende ausübt, während er das andere hält – also die Spule verdreht – hat er oder sie ME zu der Gleichung hinzugefügt. Die Corporation for Public Access to Science and Technology beschreibt eine einfachere Version dieses wissenschaftlichen Projekts zu ME. Das "Slinky Lab" von Penn State hingegen ist eher für fortgeschrittene Physik auf High-School- oder College-Niveau geeignet.
Ein Katapult kann Konzepte von Bewegung, Last, Kraft und ME veranschaulichen. Es kann auch die Verwendung einfacher Maschinen demonstrieren: in diesem Fall ein Hebel. Einige Versionen dieses Experiments beinhalten die Verwendung von Milchkartons oder Taschentücherboxen, um das Katapult unterzubringen. Diese Version des Marshmallow-Katapults aus der Tennessee Technology Engineering Education Assoziation erfordert die Verwendung einer Mausefalle für den Hebel, daher sollten die Schüler beaufsichtigt werden, um dies zu vermeiden Verletzung. Ansonsten werden nur Radiergummis, Gummibänder, Eis am Stiel, ein Löffel, Klebeband und Marshmallows benötigt, um mit ME zu experimentieren.