Загальна концепція
Механічна енергія системи існує в кінетичному і потенційному вигляді. Кінетична енергія з`являється, коли об`єкт або система починає рухатися. Потенційна енергія виникає при взаємодії об`єктів або систем один з одним. Вона не з`являється і не зникає безслідно і, найчастіше, не залежить від роботи. Однак вона може переходити з однієї форми в іншу.
Наприклад, куля для боулінгу, перебуваючи на рівні трьох метрів над землею, не має кінетичної енергії, тому що він не рухається. У нього є велика кількість потенційної енергії (в цьому випадку, гравітаційної енергії), яка буде перетворена в кінетичну, якщо куля почне падати.
Знайомство з різними видами енергії починається в середніх класах школи. Дітям, як правило, легше візуалізувати і легко зрозуміти принципи механічних систем, не вдаючись у подробиці. Основні розрахунки в таких випадках можуть бути зроблені без використання складних обчислень. У більшості простих фізичних завдань, механічна система залишається замкнутої і фактори, які зменшують значення загальної енергії системи, не беруться до уваги.
Механічна, хімічна і ядерна енергія системи
Існує безліч різних видів енергії, і іноді, може бути, важко правильно відрізнити один з них від іншого. Хімічна енергія, наприклад, являє собою результат взаємодії молекул речовин між собою. Ядерна енергія з`являється під час взаємодії між частинками в ядрі атома. Механічна енергія, на відміну від інших, як правило, не враховує молекулярний склад об`єкта і враховує тільки їх взаємодія на макроскопічному рівні.
Це наближення призначене для спрощення розрахунків механічної енергії складних систем. Об`єкти в цих системах зазвичай розглядаються у вигляді однорідних тіл, а не як сума мільярдів молекул. Розрахунок як кінетичної, так і потенційної енергії одного об`єкта є простим завданням. Розрахунок тих же видів енергії для мільярдів молекул буде вкрай скрутним. Без спрощення деталей в механічній системі, вчені повинні були б вивчити окремі атоми, а також всі взаємодії та сили, що існують між ними. Цей підхід, як правило, застосовується у фізиці елементарних частинок.
перетворення енергії
Механічна енергія може бути перетворена в інші види енергії з використанням спеціального обладнання. Наприклад, генератори призначені для перетворення механічної роботи в електрику. Інші види енергії також можуть бути перетворені в механічну енергію. Наприклад, двигун внутрішнього згоряння в автомобілі перетворює хімічну енергію палива в механічну, використовувану для руху.
