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물리학에서 에너지는 시스템이 작동하는 능력입니다. 작업은 시스템이 다른 시스템에서 원거리에 걸쳐 생성하는 힘입니다. 따라서 에너지는 시스템이 다른 힘을 끌어 당기거나 밀어내는 능력과 같습니다. 기계 에너지는 시스템 내 모든 에너지의 합입니다. 기계적 에너지는 운동 에너지와 잠재적 에너지의 두 가지 형태의 에너지로 나눌 수 있습니다.
운동 에너지
물체가 움직일 때, 표시되는 에너지의 유형은 운동 에너지입니다. 많은 운동 에너지 형태 중 일부는 회전 (축을 중심으로 회전하는 에너지), 진동 (진동 에너지) 및 병진 (한 위치에서 다른 위치로의 이동 에너지)을 포함합니다. 주어진 시간에 물체의 운동 에너지 양을 풀기위한 방정식은 KE = (1/2) * m * v ^ 2이며, 여기서 m은 물체의 질량이고 v는 물체의 속도입니다.
잠재력
운동 에너지가 운동 에너지 인 경우, 잠재적 에너지는 위치에 따라 물체에 저장된 에너지입니다. 이 형태에서 에너지는 작동하지 않지만 다른 에너지 형태로 변환 될 가능성이 있습니다. 기계적 에너지의 경우, 잠재적 에너지는 물체가 운동으로 설정 될 때 운동 에너지로 변환됩니다. 잠재적 에너지의 두 가지 형태는 중력 및 탄성 전위 에너지입니다. 중력 전위 에너지는 지상 높이에 따른 물체의 에너지입니다. 탄성 전위 에너지는 스프링과 같이 신축 또는 압축되는 물체에 저장된 에너지입니다.
에너지 절약의 법칙
에너지 보존 법칙은 물리학의 기본 법칙이며 주변 환경과 분리 된 시스템 내에서 시스템 내 총 에너지가 보존된다고 명시합니다. 다시 말해서, 운동 에너지 및 잠재적 에너지의 양은 순간적으로 변할 수 있지만, 기계적 에너지 인 물체 에너지의 총량은 격리되어있는 한 결코 변하지 않는다. 물체의 잠재적 에너지는 다음 식으로 정의됩니다 : PE = mgh. 여기서 m = 물체의 질량, g = 중력 가속도 및 h = 땅 위의 물체 높이.
기계 에너지의 총량
시스템의 기계 에너지는 시스템 내 운동 에너지와 잠재적 에너지의 합입니다 : 기계 에너지 = 잠재적 에너지 + 운동 에너지. 이 방정식의 결과를 전체 기계적 에너지라고합니다. 기계적 에너지는 줄 (joules) 단위로 측정됩니다. 기계적 에너지를 가진 물체는 움직이거나 에너지를 저장하여 작동합니다. 고립 된 시스템은 기계적 에너지를 보존하지만, 일부 잠재적 인 에너지는 공기 저항과 마찰을 통해 열과 같은 다른 형태의 에너지로 변환되기 때문에 실제로는 실제로 발생하지 않습니다. 이 에너지는 시스템에 "손실"됩니다.