Het klinkt als een raadsel: wat kun je niet zien of vasthouden, maar dat is overal om je heen en kan dingen laten bewegen? Het antwoord is mechanische energie. Mechanische energie (ME) kan bestaan ​​als kinetische of potentiële energie. Een bewegende trein vertegenwoordigt kinetische energie vanwege zijn beweging. Een getrokken boog bezit potentiële energie vanwege zijn opgeslagen energie.

Mechanische en elektrische energie met magneten

"De Science Fair-projecthandleiding" biedt een reeks onderzoeksexperimenten om te bespreken en uit te voeren, met activiteiten voor rangen 4 tot en met 12. Eén elektriciteitsproject geschikt voor de rangen 7 tot en met 12 houdt magnetisme in dat bereikt wordt door ME. De materialen omvatten: grote en kleine magneten, grote en kleine spoelen, een spanningsmeter en clips voor de meter. Dit experiment illustreert dat de student elektrische energie kan maken door zijn of haar ME te gebruiken om een ​​magneet over een spoel van koperen bedrading te bewegen, waarbij afwijkende resultaten worden geproduceerd van de kleinere magneet dan van de grotere.

Papieren vliegtuigen en parachutes: potentiële en kinetische energie

Studenten kunnen meten welke papieren vliegtuigen het verst vliegen. Laat de cursisten rekening houden met de volgende voorwaarden voor vluchten: 1) Heeft de papiersoort of -vorm van het vliegtuig invloed op de vlucht ?; 2) Verandert de kracht of stoot die wordt gebruikt om het vliegtuig voort te stuwen van richting en afstand ?; 3) Is de locatie van het experiment?

Hetzelfde geldt voor een parachutexperiment. Een student kan zich afvragen wat de beste vorm, maat of materiaal is voor een parachute. Zowel kinetische als potentiële energie zijn bij het experiment betrokken. Kinetic, naarmate de parachute valt, en potentieel, omdat het omhoog wordt gehouden.

Elastische energie testen met onstrikbaar speelgoed

Een stilstaand speelgoed met een stijfheid kan het evenwicht illustreren. In deze begintoestand is geen ME aanwezig, maar als een student kracht op het ene uiteinde uitoefent terwijl hij het andere vasthoudt - in feite het draaien van de spoel - heeft hij of zij ME aan de vergelijking toegevoegd. De Corporation for Public Access of Science and Technology beschrijft een eenvoudigere versie van dit wetenschapsproject op ME. Het 'Slinky Lab' van Penn State is daarentegen meer geschikt voor geavanceerde natuurkunde op de middelbare school of op universitair niveau.

De Marshmallow-katapult: eenvoudige machines en mechanische energie

Een katapult kan concepten illustreren van beweging, lading, kracht en ME. Het kan ook het gebruik van eenvoudige machines demonstreren: in dit geval een hendel. Sommige versies van dit experiment bevatten het gebruik van melkkartons of tissueboxen om de katapult te huisvesten. Deze versie van de marshmallow-katapult van de Tennessee Technology Engineering Education Association vereist het gebruik van een muizenval voor de hendel, dus studenten moeten worden gecontroleerd om letsel te voorkomen. Anders zijn alleen gummen, elastiekjes, ijslollystokjes, een lepel, ducttape en marshmallows nodig om met ME te experimenteren.