Conservarea energiei
Pe măsură ce un obiect se mișcă, energia lui poate trece înainte și înapoi între mișcare (energie cinetică) și poziție (energie potențială), dar energia mecanică totală rămâne aceeași atâta timp cât frecarea și rezistența aerului nu fură nimic. Un obiect care cade schimbă înălțime pe viteză, iar unul care urcă schimbă viteză pe înălțime — suma nu se schimbă niciodată.
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — energia mecanică totală (J): energia combinată de mișcare și poziție, constantă fără frecare
- m — masa (kg): câtă materie are obiectul
- v — viteza (m/s): cât de repede se mișcă obiectul în acel moment
- g — accelerația gravitațională (m/s²): tăria atracției gravitaționale, aproximativ 9.8 m/s² lângă suprafața Pământului
- h — înălțimea (m): cât de sus deasupra unui nivel de referință se află obiectul
O bilă de 2 kg trece prin traiectoria ei la o înălțime de 5 m deasupra solului, mișcându-se cu 4 m/s. Folosind g = 9.8 metri pe secundă la pătrat, care este energia ei mecanică totală?
- 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