Факти механічної енергії для дітей

У фізиці енергія - це здатність системи виконувати роботу. Робота - це сила, яку система виробляє в іншій системі на відстань. Отже, енергія дорівнює здатності системи тягнути або штовхати проти інших сил. Механічна енергія - це сума всієї енергії в системі. Механічну енергію можна розбити на дві форми енергії: кінетичну та потенційну.

Коли об’єкт знаходиться в русі, видом енергії, що відображається, є кінетична енергія. Деякі з багатьох форм кінетичної енергії включають обертальний (енергія від обертання навколо осі), коливальний (енергія від вібрації) і поступальний (енергія від руху від одного місця до інший). Рівняння, яке потрібно розв’язати за кількістю кінетичної енергії об’єкта в даний момент часу, має такий вигляд: KE = (1/2) * m * v ^ 2, де m = маса об’єкта і v = швидкість об’єкта.

Де кінетична енергія - це енергія руху, потенційна енергія - це енергія, що зберігається в об’єкті залежно від його положення. У цій формі енергія не робить роботи, але вона має потенціал для перетворення в інші форми енергії. У випадку механічної енергії потенційна енергія перетворюється на кінетичну, коли об'єкт приводиться в рух. Дві форми потенційної енергії - це гравітаційна та пружна потенціальна енергія. Гравітаційна потенційна енергія - це енергія об’єкта залежно від його висоти над землею. Еластична потенційна енергія - це енергія, що зберігається в об’єкті, який розтягується або стискається, як пружина.

Закон збереження енергії є фундаментальним законом фізики і стверджує, що в системі, ізольованій від оточення, загальна енергія в системі зберігається. Тобто, хоча кількість кінетичної та потенційної енергії може змінюватися з моменту до момент загальна кількість енергії, механічна енергія об'єкта, ніколи не змінюється, поки вона залишається ізольовані Потенційна енергія об'єкта визначається рівнянням: PE = mgh, де m = маса об'єкта, g = прискорення гравітації та h = висота об'єкта над землею.

Механічна енергія системи - це сума кінетичної та потенційної енергії всередині системи: механічна енергія = потенційна енергія + кінетична енергія. Результат цього рівняння називається загальною механічною енергією. Механічна енергія вимірюється в одиницях, які називаються джоулями. Об'єкти з механічною енергією перебувають або в русі, або мають накопичену енергію для роботи. Хоча ізольована система зберігала свою механічну енергію, це, як правило, не трапляється в реальному слові, тому що деяка потенційна енергія перетворюється в інші форми енергії, такі як тепло, завдяки опору повітря і тертя. Ця енергія стає «втраченою» системою.