Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της

  Μηχανική Ενέργεια

Το άθροισμα της δυναμικής (U) και της κινητικής ενέργειας (K) ενός σώματος ή συστήματος κάθε χρονική στιγμή
ονομάζεται μηχανική ενέργεια του σώματος ή του συστήματος (Εμηχανική).

Εμ= Κ + U

 

Θεώρημα διατήρησης της μηχανικής ενέργειας

Όταν σ' ένα σώμα (ή σύστημα σωμάτων) επιδρούν μόνο βαρυτικές, ηλεκτρικές ή δυνάμεις ελαστικής παραμόρφωσης,
η μηχανική του ενέργεια διατηρείται σταθερή.

 

Όταν η μπάλα κατεβαίνει, η κινητική της ενέργεια αυξάνεται και η δυναμική της ενέργεια μειώνεται.
Επειδή η μηχανική ενέργεια διατηρείται η κινητική ενέργεια που θα έχει η μπάλα όταν φτάνει στο έδαφος
είναι ίση με τη βαρυτική δυναμική ενέργεια που είχε στην κορυφή του λόφου.



 Η μετατροπή της ενέργειας της μπάλας από κινητική σε δυναμική (ή αντίστροφα) γίνεται μέσω του έργου του βάρους της μπάλας.

 

Όταν η χορδή του τόξου είναι τεντωμένη  περικλείει ελαστική δυναμική ενέργεια.


Η δυναμική ενέργεια της χορδής μεταφέρεται στο βέλος και μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια του βέλους.


Από τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας του συστήματος χορδής-βέλους συμπεραίνουμε ότι η κινητική ενέργεια του βέλους

όταν εγκαταλείπει το τόξο είναι ίση με τη δυναμική ενέργεια της τεντωμένης χορδής.

 

Κατά την κάθοδο της μπάλας η βαρυτική  δυναμική ενέργεια μειώνεται, η κινητική ενέργεια αυξάνεται
ενώ η μηχανική ενέργεια παραμένει σταθερή.