Den totala mekaniska energin för ett objekt är summan av dess kinetiska energi och potentiella energi.
Här är en uppdelning:
kinetisk energi:
* Definition: Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse.
* Formel: Ke =(1/2) * m * v²
* KE:Kinetisk energi (mätt i Joules)
* M:Massan av objektet (mätt i kilogram)
* V:objektets hastighet (mätt i meter per sekund)
* Exempel: En rörlig bil har kinetisk energi eftersom den är i rörelse. Ju snabbare bilen rör sig, desto mer kinetisk energi har den.
Potentiell energi:
* Definition: Den energi som ett objekt har på grund av dess position eller konfiguration.
* typer:
* gravitationspotentialenergi: Energi lagrad på grund av ett objekts höjd över en referenspunkt (som marken). Formel:pe =m * g * h
* PE:Potentiell energi (mätt i Joules)
* M:Massan av objektet (mätt i kilogram)
* G:Acceleration på grund av tyngdkraften (cirka 9,8 m/s²)
* H:Höjd över referenspunkten (mätt i meter)
* elastisk potentiell energi: Energi lagrad i ett sträckt eller komprimerat objekt, som en fjäder. Formel:PE =(1/2) * K * X²
* PE:Potentiell energi (mätt i Joules)
* K:Spring Constant (mätt i Newtons per meter)
* X:Förskjutning från jämviktspositionen (mätt i meter)
* Exempel: En bok som hålls ovanför marken har gravitationspotential energi på grund av dess position. En komprimerad vår har elastisk potentiell energi eftersom den har deformerats.
Total mekanisk energi:
* Definition: Summan av kinetiska och potentiella energi hos ett objekt.
* Formel: E =ke + pe
* VIKTIGT OBS: I ett stängt system (inga externa krafter som verkar) förblir den totala mekaniska energin konstant, även om de individuella kinetiska och potentiella energin kan förändras. Detta kallas lagen om bevarande av mekanisk energi .
Exempel:
Föreställ dig en boll som kastas rakt upp i luften.
* I början har bollen maximal kinetisk energi och minsta potentiell energi.
* När det stiger, bromsar det ner, förlorar kinetisk energi och får potentiell energi.
* Vid den högsta punkten stannar det tillfälligt med noll kinetisk energi och maximal potentiell energi.
* När det faller får den kinetisk energi och förlorar potentiell energi.
* När den når marken har den maximal kinetisk energi och minsta potentiell energi igen.
Under hela flygningen förblir den totala mekaniska energin (kinetisk + potential) konstant, förutsatt att ingen luftmotstånd.
Genom att förstå begreppen kinetisk och potentiell energi och hur de relaterar till den totala mekaniska energin kan du analysera och förutsäga beteendet hos föremål i rörelse.
