力学的エネルギーの保存
物体が運動するとき、そのエネルギーは運動（運動エネルギー）と位置（位置エネルギー）の間で行ったり来たりする。摩擦や空気抵抗がエネルギーを持ち去らなければ、力学的エネルギーの総和は変わらない。落ちる物体は高さを速度に変え、上がる物体は速度を高さに変える—その和はいつでも一定である。
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — 力学的エネルギー (J): 運動エネルギーと位置エネルギーの和。摩擦がなければ保存される
- m — 質量 (kg): 物体に含まれる物質の量
- v — 速さ (m/s): その瞬間の物体の速さ
- g — 重力加速度 (m/s²): 重力の引き方。地表付近では約 9.8 m/s²
- h — 高さ (m): 基準面から測った物体の高さ
2 kg のボールが、地上 5 m の高さを 4 m/s で進む。g = 9.8 m/s² として、力学的エネルギーの総和は？
- 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