Закон збереження енергії
Коли тіло рухається, його енергія може переходити туди-сюди між рухом (кінетична енергія) і положенням (потенціальна енергія), але повна механічна енергія лишається сталою, доки тертя та опір повітря нічого не крадуть. Тіло, що падає, міняє висоту на швидкість, а тіло, що підіймається, — швидкість на висоту; сума ніколи не змінюється.
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — повна механічна енергія (J): сумарна енергія руху та положення, стала без тертя
- m — маса (kg): скільки речовини має тіло
- v — швидкість (m/s): з якою швидкістю тіло рухається в цей момент
- g — прискорення вільного падіння (m/s²): сила тяжіння, близько 9.8 m/s² біля поверхні Землі
- h — висота (m): наскільки високо над опорним рівнем знаходиться тіло
М'яч масою 2 kg рухається своєю траєкторією на висоті 5 m над землею зі швидкістю 4 m/s. Вважаючи g = 9.8 метра на секунду в квадраті, яка його повна механічна енергія?
- 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