Energie, in de natuurkunde, is het vermogen van een systeem om werk te doen. Werk is de kracht die een systeem op een ander systeem over een afstand produceert. Daarom is energie gelijk aan het vermogen van een systeem om te trekken of te duwen tegen andere krachten. Mechanische energie is de som van alle energie binnen een systeem. Mechanische energie kan opgedeeld worden in twee vormen van energie: kinetische energie en potentiële energie.

Kinetische energiebronnen

Wanneer een object in beweging is, is het weergegeven energievolume kinetische energie. Enkele van de vele vormen van kinetische energie omvatten rotatie (energie van het ronddraaien om een ​​as), vibratie (energie uit vibratie) en translationeel (energie van de beweging van de ene locatie naar de andere). De vergelijking om de hoeveelheid kinetische energie van een object op een bepaald moment op te lossen is: KE = (1/2) * m * v ^ 2, waarbij m = de massa van het object en v = de snelheid van het object.

Potentiële energiebronnen

Waar kinetische energie de energie van beweging is, is potentiële energie de energie die is opgeslagen in een voorwerp, afhankelijk van zijn positie. In deze vorm doet de energie geen werk, maar hij heeft wel het potentieel om te worden omgezet in andere energievormen. In het geval van mechanische energie transformeert potentiële energie in kinetische energie wanneer het object in beweging wordt gezet. Twee vormen van potentiële energie zijn zwaartekracht en elastische potentiële energie. Zwaartekracht potentiële energie is de energie van een object, afhankelijk van de hoogte boven de grond. Elastische potentiële energie is de energie die is opgeslagen in een voorwerp dat uitgerekt of samengedrukt is, zoals een veer.

De wet van behoud van energie

De wet van behoud van energie is een fundamentele natuurkundige wet en stelt dat binnen een systeem dat is geïsoleerd van zijn omgeving, de totale energie binnen het systeem behouden blijft. Dat wil zeggen, hoewel de hoeveelheid kinetische energie en potentiële energie van moment tot moment kan veranderen, de totale hoeveelheid energie, de mechanische energie van een object, verandert nooit zolang het geïsoleerd blijft. De potentiële energie van een object wordt bepaald door de vergelijking: PE = mgh, waarbij m = de massa van het object, g = de zwaartekrachtversnelling en h = de hoogte van het object boven de grond.

Totale hoeveelheid mechanisch Energie

De mechanische energie van een systeem is de som van de kinetische en potentiële energie in het systeem: mechanische energie = potentiële energie + kinetische energie. Het resultaat van deze vergelijking wordt de totale mechanische energie genoemd. Mechanische energie wordt gemeten in eenheden die joules worden genoemd. Objecten met mechanische energie zijn in beweging of hebben energie opgeslagen om werk te doen. Hoewel een geïsoleerd systeem zijn mechanische energie bewaarde, gebeurt dit meestal niet in het echte woord omdat sommige potentiële energie wordt omgezet in andere vormen van energie, zoals warmte, door luchtweerstand en wrijving. Deze energie wordt "verloren" voor het systeem.