能量守恆
當物體運動時，它的能量會在運動(動能)和位置(勢能)之間來回轉換，但只要沒有摩擦力和空氣阻力帶走能量，總機械能就保持不變。下落的物體用高度換取速度，上升的物體用速度換取高度——兩者之和始終不變。
E = ½ · m · v² + m · g · h
- E — 總機械能 (J): 運動能量與位置能量之和，沒有摩擦力時保持不變
- m — 質量 (kg): 物體所含物質的多少
- v — 速度 (m/s): 物體在那一刻運動的快慢
- g — 重力加速度 (m/s²): 重力作用的強弱，在地球表面附近約為9.8 m/s²
- h — 高度 (m): 物體距參考水平面的高度
一個2 kg的球沿路徑擺動，經過距地面5 m高的位置時，速度為4 m/s。取g = 9.8 m/s²,它的總機械能是多少？
- 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