پایستگی انرژی
هنگام حرکت جسم، انرژیاش میتواند میان حرکت (انرژی جنبشی) و مکان (انرژی پتانسیل) رفتوآمد کند، اما انرژی مکانیکی کل همان میماند، تا وقتی اصطکاک و مقاومت هوا چیزی نبرده باشند. جسمِ در حال سقوط ارتفاع را با تندی معامله میکند و جسمِ در حال صعود تندی را با ارتفاع — مجموع هرگز تغییر نمیکند.
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — انرژی مکانیکی کل (J): انرژی ترکیبی حرکت و مکان؛ بدون اصطکاک ثابت است
- m — جرم (kg): جسم چقدر ماده دارد
- v — تندی (m/s): جسم در آن لحظه با چه تندی حرکت میکند
- g — شتاب گرانشی (m/s²): شدت کشش گرانش، نزدیک سطح زمین حدود 9.8 m/s²
- h — ارتفاع (m): جسم چقدر بالاتر از سطح مرجع است
توپی 2 kg در ارتفاع 5 m بالای زمین با تندی 4 m/s حرکت میکند. با g = 9.8 متر بر ثانیهٔ مربع، انرژی مکانیکی کلش چیست؟
- m = 2 kg
- v = 4 m/s
- h = 5 m
- E = ½ · m · v² + m · g · h
- E = ½ · 2 kg · (4 m/s)² + 2 kg · 9.8 m/s² · 5 m
E = 114 J