1. Potentiell energi (PE):
* gravitationspotentialenergi: Detta är energi lagrat på grund av ett objekts position i ett gravitationsfält.
* Formel:PE =mgh
* m =objektets massa (kg)
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)
* h =objektets höjd ovanför en referenspunkt (m)
* elastisk potentiell energi: Detta är energi lagrat i ett deformerat elastiskt föremål, som en sträckt fjäder eller ett komprimerat gummiband.
* Formel:PE =(1/2) kx²
* K =fjäderkonstant (N/M)
* x =förskjutning från jämviktspositionen (m)
2. Kinetisk energi (KE):
* Translationell kinetisk energi: Detta är energi förknippat med ett objekts rörelse i en rak linje.
* Formel:KE =(1/2) MV²
* m =objektets massa (kg)
* v =objektets hastighet (m/s)
* rotationskinetisk energi: Detta är energi associerat med ett objekts rotation.
* Formel:KE =(1/2) iω²
* I =tröghetsmoment (kg m²)
* ω =vinkelhastighet (rad/s)
3. Total Mechanical Energy (ME):
* Formel:ME =PE + KE
Exempel:
Låt oss säga att vi har en boll med en massa på 2 kg som kastas uppåt med en initial hastighet på 10 m/s. Vid sin högsta punkt når bollen en höjd av 5 meter. Vi kan beräkna dess mekaniska energi vid denna tidpunkt:
* Potentiell energi: PE =mgh =(2 kg) (9,8 m/s²) (5 m) =98 j
* kinetisk energi: KE =(1/2) MV² =(1/2) (2 kg) (0 m/s) ² =0 J (eftersom bollen tillfälligt stannar vid den högsta punkten)
* Mekanisk energi: Me =pe + ke =98 j + 0 j =98 j
Viktiga anteckningar:
* Mekanisk energi bevaras i frånvaro av icke-konservativa krafter som friktion eller luftmotstånd. Detta innebär att den totala mekaniska energin i ett system förblir konstant.
* Referenspunkten för gravitationspotentialenergi är godtycklig. Du kan välja vilken punkt som helst för att vara noll potentiell energi.
* Enheterna med mekanisk energi är Joules (J).
