1. 잠재적 에너지 (PE)
* 중력 전위 에너지 : 이것은 기준점 (보통 접지)에 대한 위치로 인해 물체가 보유하는 에너지입니다.
* 공식 :PE =MGH
* m =물체의 질량 (kg)
* g =중력으로 인한 가속도 (9.8 m/s²)
* h =기준점 위의 높이 (m)
* 탄성 전위 에너지 : 이것은 확장 된 스프링과 같은 변형 된 탄성 물체에 저장된 에너지입니다.
* 공식 :pe =(1/2) kx²
* k =스프링 상수 (N/M)
* x =평형 위치에서의 변형 (m)
2. 운동 에너지 (KE)
* 이것은 모션으로 인해 물체가 보유하는 에너지입니다.
* 공식 :ke =(1/2) mv²
* m =물체의 질량 (kg)
* v =물체의 속도 (m/s)
3. 총 기계 에너지 (ME)
* 물체의 총 기계 에너지를 계산하려면 잠재적 에너지와 운동 에너지를 추가하십시오.
* me =pe + ke
예 :
질량 2 kg의 공이 10m/s의 초기 속도로 수직으로 위로 던져 졌다고 상상해보십시오. 궤적의 가장 높은 지점에서 기계적 에너지를 계산합시다.
* 가장 높은 지점 :
* 공의 속도는 0 (v =0 m/s)이므로 ke =0입니다.
* 볼의 높이는 최대 (h =최대) 이므로이 높이를 찾아야합니다.
* 동역학 방정식 사용 :v² =u² + 2as, 여기서 u =초기 속도, a =중력으로 인한 가속도 (아래쪽으로 작용하기 때문에 음성), s =높이.
* 우리는 얻을 수 있습니다 :0² =10² + 2 (-9.8) h
* H를 해결하면 H ≈ 5.1m를 찾을 수 있습니다.
* PE =MGH =2 kg * 9.8 m/s² * 5.1 m ≈ 100 J (Joules)
* 따라서 가장 높은 지점의 총 기계적 에너지는 Me =Pe + ke =100 j + 0 j =100 j입니다. 입니다.
중요한 참고 :
* 마찰이나 공기 저항과 같은 비 보수적 인 힘이없는 한, 기계적 에너지는 폐쇄 시스템 (외부 힘이 작용하지 않음)에서 보존됩니다.
* 실제 시나리오에서, 기계적 에너지는 종종 이러한 힘으로 인해 보존되지 않아 에너지 소산이 열이나 소리로 이어집니다.
