Mechanická energie je součtem kinetické a potenciální energie. Kinetická energie je pohyb. Potenciální energie je poloha. Jedoucí auto má kinetickou energii. Napnutá pružina má potenciální energii. Kyvadlo v horní části svého kyvu má potenciální energii. V dolní části má kinetickou energii. Celková mechanická energie zůstává konstantní, pokud nepůsobí tření ani odpor vzduchu.
Zákon zachování mechanické energie je mocný nástroj. Horská dráha na vrcholu kopce má potenciální energii. Dole má kinetickou energii. Součet je v každém bodě stejný, pokud zanedbáme tření. Proto je první kopec vždy nejvyšší. Horská dráha se nemůže dostat výše, než je její výchozí bod, pokud nemá jiný zdroj energie.
Mechanická energie v akci
- Kyvadlo: z potenciálu na kinetiku a zpět.
- Horská dráha: potenciál nahoře, kinetika dole.
- Padající objekt: potenciál se přeměňuje na kinetický.
- Luk a šíp: elastický potenciál až kinetický.
- Vodní elektrárna: gravitační potenciál přes kinetický až po elektrický.
V reálném světě se mechanická energie nezachovává dokonale. Tření přeměňuje část energie na teplo. Odpor vzduchu dělá totéž. Proto se kyvadlo nakonec přestane kyvat. Energie je stále přítomna, ale změnila formu. Nyní je to tepelná energie, rozprostřená mezi molekulami vzduchu a čepu. Mechanická energie je užitečná, protože se snadno přeměňuje. Pohání turbíny, vozidla a stroje. Je to energie pohyblivých částí. Když šlapete na kole, přeměňujete chemickou energii z potravy na mechanickou energii. Když brzdíte, přeměňujete mechanickou energii na teplo. Celková energie se vždy zachovává. Mění se pouze forma.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment