המילה "אנרגיה" באה מהשפה היוונית ומשמעותה "פעולה", "פעילות". המושג עצמו הוצג לראשונה על ידי הפיזיקאי האנגלי טי יונג בתחילת המאה ה-19. ב"אנרגיה" הכוונה ליכולתו של גוף בעל תכונה זו לבצע עבודה. הגוף מסוגל לעשות יותר עבודה, כך יש לו יותר אנרגיה. ישנם מספר סוגים שלו: אנרגיה פנימית, חשמלית, גרעינית ומכנית. האחרון נפוץ יותר מאחרים בחיי היומיום שלנו. מאז ימי קדם, למד האדם להתאים אותו לצרכיו, להמיר אותו לעבודה מכנית באמצעות מגוון מכשירים ומבנים. אנחנו יכולים גם להפוך צורה אחת של אנרגיה לאחרת.
במסגרת המכניקה (אחד מענפי הפיזיקה), אנרגיה מכנית היא גודל פיזיקלי המאפיינת את יכולתה של מערכת (גוף) לבצע עבודה מכנית. לכן, אינדיקטור לנוכחות של סוג זה של אנרגיה הוא נוכחות של מהירות מסוימת של הגוף, שיש לה, הוא יכול לעשות עבודה.
סוגי אנרגיה מכנית: קינטית ופוטנציאלית. בכל מקרה, אנרגיה קינטית היא כמות סקלרית,מורכב מסכום האנרגיות הקינטיות של כל הנקודות החומריות המרכיבות מערכת מסוימת. בעוד האנרגיה הפוטנציאלית של גוף בודד (מערכת של גופים) תלויה במיקום היחסי של חלקיו (שלהם) בתוך שדה הכוח החיצוני. המדד לשינוי באנרגיה הפוטנציאלית הוא העבודה המושלמת.
לגוף יש אנרגיה קינטית אם הוא בתנועה (אחרת אפשר לקרוא לזה אנרגיית התנועה), ואנרגיה פוטנציאלית אם היא מורמת מעל פני כדור הארץ לגובה כלשהו (זו האנרגיה של אינטראקציה). אנרגיה מכנית נמדדת (כמו סוגים אחרים) בג'ול (J).
כדי למצוא את האנרגיה שיש לגוף, אתה צריך למצוא את העבודה שהושקעה בהעברת הגוף הזה למצבו הנוכחי ממצב אפס (כאשר האנרגיה של הגוף שווה לאפס). להלן נוסחאות שלפיהן ניתן לקבוע אנרגיה מכנית וסוגיה:
– קינטי – Ek=mV2/2;
– פוטנציאל – Ep=mgh.
בנוסחאות: m היא מסת הגוף, V היא מהירות תנועתו קדימה, g היא תאוצת הנפילה, h היא הגובה שאליו הגוף מורם מעל פני כדור הארץ.
מציאת האנרגיה המכנית הכוללת עבור מערכת של גופים היא לזהות את סכום הרכיבים הפוטנציאליים והקינטיים שלה.
דוגמאות לאופן שבו אנרגיה מכנית יכולה לשמש את האדם הם הכלים שהומצאו בימי קדם (סכין, חנית וכו'), והשעונים, המטוסים, וכו' המודרניים ביותר.מנגנונים. כוחות הטבע (רוח, גאות ושפל, זרימת נהרות) והמאמצים הפיזיים של אדם או בעלי חיים יכולים לשמש מקורות לסוג זה של אנרגיה ולעבודה המתבצעת על ידה.
כיום, לעתים קרובות מאוד העבודה המכנית של מערכות (לדוגמה, האנרגיה של פיר מסתובב) נתונה להמרה שלאחר מכן בייצור אנרגיה חשמלית, שעבורה משתמשים במחוללי זרם. פותחו מכשירים (מנועים) רבים המסוגלים להמיר ברציפות את הפוטנציאל של נוזל העבודה לאנרגיה מכנית.
יש חוק פיזיקלי לשימור שלו, לפיו במערכת סגורה של גופים, שבה אין פעולת חיכוך וכוחות התנגדות, הערך הקבוע יהיה סכום שני הסוגים שלו (Ek ו Ep) של כל הגופים המרכיבים אותו. מערכת כזו היא אידיאלית, אבל במציאות לא ניתן להשיג תנאים כאלה.
