यांत्रिक ऊर्जा गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा का योग है। गतिज ऊर्जा गति है, स्थितिज ऊर्जा स्थिति है। चलती हुई कार में गतिज ऊर्जा होती है। खिंची हुई स्प्रिंग में स्थितिज ऊर्जा होती है। झूलते हुए पेंडुलम के शीर्ष पर स्थितिज ऊर्जा होती है, और नीचे की ओर गतिज ऊर्जा होती है। यदि घर्षण या वायु प्रतिरोध न हो, तो कुल यांत्रिक ऊर्जा स्थिर रहती है।
यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण एक शक्तिशाली उपकरण है। पहाड़ी की चोटी पर रोलर कोस्टर में स्थितिज ऊर्जा होती है। नीचे की ओर, उसमें गतिज ऊर्जा होती है। घर्षण को अनदेखा करते हुए, प्रत्येक बिंदु पर दोनों ऊर्जाओं का योग समान होता है। यही कारण है कि पहली पहाड़ी हमेशा सबसे ऊंची होती है। रोलर कोस्टर अपने शुरुआती बिंदु से ऊपर नहीं जा सकता जब तक कि उसे ऊर्जा का कोई अन्य स्रोत न मिल जाए।
क्रियाशील यांत्रिक ऊर्जा
- पेंडुलम: स्थितिज ऊर्जा से गतिज ऊर्जा और फिर वापस स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित होता है।
- रोलर कोस्टर: शीर्ष पर संभावित ऊर्जा, नीचे की ओर गतिज ऊर्जा।
- गिरती हुई वस्तु: स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
- धनुष और बाण: प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा से गतिज ऊर्जा में परिवर्तन।
- जलविद्युत बांध: गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा से गतिज ऊर्जा में और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन।
वास्तविक दुनिया में, यांत्रिक ऊर्जा पूरी तरह से संरक्षित नहीं होती। घर्षण के कारण इसका कुछ हिस्सा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। वायु प्रतिरोध भी ऐसा ही करता है। यही कारण है कि एक पेंडुलम अंततः झूलना बंद कर देता है। ऊर्जा अभी भी मौजूद है, लेकिन उसका रूप बदल गया है। अब यह ऊष्मीय ऊर्जा है, जो हवा और धुरी के अणुओं में फैली हुई है। यांत्रिक ऊर्जा उपयोगी है क्योंकि इसे आसानी से परिवर्तित किया जा सकता है। यह टर्बाइन, वाहनों और मशीनों को चलाती है। यह गतिशील भागों की ऊर्जा है। जब आप साइकिल चलाते हैं, तो आप भोजन से प्राप्त रासायनिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जब आप ब्रेक लगाते हैं, तो आप यांत्रिक ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करते हैं। कुल ऊर्जा हमेशा संरक्षित रहती है। केवल उसका रूप बदलता है।
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