Mekanisk energi

Fil:Physicsworks.ogv Mekanisk energi defineres som summen af potentiel og kinetisk energi,

$E_{\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{k}}=E_{\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{t}}+E_{\mathrm{k}\mathrm{i}\mathrm{n}}$

I et lukket system hvor der kun virker konservative kræfter som fx tyngdekraften (dvs. hvor man kan udelukke bl.a. luftmodstand), vil den mekaniske energi være konstant.

Mange bevægelser (projektilbevægelse, planetbevægelse) kan forstås ved at energi omdannes fra potentiel til kinetisk energi og/eller den modsatte vej, mens den samlede mekaniske energi er bevaret.

Der er dog også mange situationer hvor den mekaniske energi ikke er bevaret. Når for eksempel en bil bremser, omdannes mekanisk energi til indre energi (varmeenergi) i bremsesystem, dæk, vej og så videre.

Man kan også udregne mekanisk energi med formlen

$E_{\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{k}}=m\cdot g\cdot h+\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$

hvor g = tyngdeaccelerationen, h = højden over nulniveauet (f.eks. højden over jordoverfladen), m = massen og v = hastigheden.

Tab i den ene energiform fører til en lige så stor forøgelse af den anden. Summen af kinetisk energi E_kin og potentiel energi E_pot må således være konstant.

$E_{\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{k}}=E_{\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{t}}+E_{\mathrm{k}\mathrm{i}\mathrm{n}}=\mathrm{k}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{t}$

Den mekaniske energi er bevaret hvis, den mekaniske energi før er lig med den mekaniske energi efter

$\frac{1}{2}\cdot m\cdot h_1+m\cdot v_1^2\cdot g=\frac{1}{2}\cdot m\cdot h_2+m\cdot v_2^2\cdot g$

hvor $h_1$ = højden før, $v_1$ = hastigheden før, $h_2$ = højden efter og $v_2$ = hastigheden efter,