机械能是指一个物体由于其位置和速度而具有的能量总和。
它是动能(运动能)和势能(位置能)的总和。
1. 动能:一个物体由于其速度而具备的能量。动能与物体的质量成正比,与其速度的平方成正比。例如,一辆汽车以60公里/小时的速度行驶,它具有的动能相对于以30公里/小时速度行驶时要更高。
2. 势能:一个物体由于其高度、形状和位置而具备的能量。势能与物体在重力场中的位置和物体的形状有关。例如,将一本书从桌子上提起后,它具有了势能,当你将其放回桌子时,势能会转化为动能,最终转化为热能和声能等形式散失。机械能守恒定律是指,在一个封闭系统中,机械能总是保持不变的。就是说,如果物体系统内没有其他形式的能量输入或输出,机械能的总量不会改变。例如:
1. 滑雪者在山上获得势能,当他下滑时,势能被转化为动能,使得滑雪者加速。在滑行过程中,摩擦力将动能转化为热能,使滑雪者最终停止在山下。
2. 一个重物被提起到一定高度,获得了势能。当它从高处落下时,势能转化为动能,直到它碰撞到地面,动能再次转化为势能。这个物体在上升和下降过程中的机械能成交,并且与初始时相同。