1. Potentiële energie (PE)

* Gravitationele potentiële energie: Dit is de energie die een object bezit vanwege zijn positie ten opzichte van een referentiepunt (meestal de grond).

* Formule:pe =mgh

* m =massa van het object (kg)

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (9,8 m/s²)

* h =hoogte boven het referentiepunt (m)

* Elastische potentiële energie: Dit is de energie die is opgeslagen in een vervormd elastisch object, zoals een uitgerekte veer.

* Formule:pe =(1/2) kx²

* k =veerconstante (n/m)

* x =vervorming van de evenwichtspositie (m)

2. Kinetische energie (ke)

* Dit is de energie die een object bezit vanwege zijn beweging.

* Formule:ke =(1/2) mv²

* m =massa van het object (kg)

* v =snelheid van het object (m/s)

3. Totale mechanische energie (ME)

* Om de totale mechanische energie van een object te berekenen, voegt u eenvoudig de potentiële energie en kinetische energie toe:

* me =pe + ke

Voorbeeld:

Stel je voor dat een bal van massa 2 kg verticaal omhoog wordt gegooid met een beginsnelheid van 10 m/s. Laten we de mechanische energie op het hoogste punt van zijn traject berekenen.

* Op het hoogste punt:

* De snelheid van de bal is nul (v =0 m/s), dus ke =0.

* De hoogte van de bal is maximaal (h =maximaal), dus we moeten deze hoogte vinden.

* Gebruik van de kinematische vergelijking:v² =u² + 2AS, waarbij u =initiële snelheid, a =versnelling als gevolg van zwaartekracht (negatief omdat deze naar beneden werkt) en s =hoogte.

* We krijgen:0² =10² + 2 (-9.8) h

* Oplossen voor H vinden we H ≈ 5,1 m.

* Pe =mgh =2 kg * 9,8 m/s² * 5.1 m ≈ 100 j (joules)

* Daarom is de totale mechanische energie op het hoogste punt ME =PE + KE =100 J + 0 J =100 J.

Belangrijke opmerking:

* Mechanische energie wordt geconserveerd in een gesloten systeem (geen externe krachten die erop werken) zolang er geen niet-conservatieve krachten zijn zoals wrijving of luchtweerstand aanwezig.

* In real-world scenario's wordt mechanische energie vaak niet geconserveerd vanwege deze krachten, wat leidt tot energiedissipatie als warmte of geluid.