Das Wort „Energie“stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Aktion“, „Aktivität“. Das Konzept selbst wurde erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts von dem englischen Physiker T. Jung eingeführt. Mit "Energie" ist die Fähigkeit eines Körpers gemeint, der diese Eigenschaft besitzt, Arbeit zu verrichten. Je mehr Arbeit der Körper leisten kann, desto mehr Energie hat er. Es gibt verschiedene Arten davon: innere, elektrische, nukleare und mechanische Energie. Letzteres ist häufiger als andere in unserem täglichen Leben. Seit der Antike hat der Mensch gelernt, es an seine Bedürfnisse anzupassen und es mit einer Vielzahl von Geräten und Strukturen in mechanische Arbeit umzuwandeln. Wir können auch eine Energieform in eine andere umwandeln.
Im Rahmen der Mechanik (einer der Zweige der Physik) ist mechanische Energie eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Systems (Körpers) charakterisiert, mechanische Arbeit zu verrichten. Daher ist ein Indikator für das Vorhandensein dieser Art von Energie das Vorhandensein einer bestimmten Geschwindigkeit des Körpers, mit der er arbeiten kann.
Arten mechanischer Energie: kinetische und potentielle. In jedem Fall ist die kinetische Energie eine skalare Größe,bestehend aus der Summe der kinetischen Energien aller materiellen Punkte, die ein bestimmtes System bilden. Während die potentielle Energie eines einzelnen Körpers (Körpersystems) von der relativen Position seiner (ihrer) Teile innerhalb des äußeren Kraftfeldes abhängt. Der Indikator für die Änderung der potentiellen Energie ist die perfekte Arbeit.
Ein Körper hat kinetische Energie, wenn er in Bewegung ist (andernfalls könnte man ihn als Bewegungsenergie bezeichnen), und potentielle Energie, wenn er bis zu einer gewissen Höhe über die Erdoberfläche gehoben wird (dies ist die Wechselwirkungsenergie). Mechanische Energie wird (wie andere Arten) in Joule (J) gemessen.
Um die Energie eines Körpers zu finden, müssen Sie die Arbeit finden, die aufgewendet wird, um diesen Körper aus dem Nullzustand (wenn die Energie des Körpers gleich Null ist) in seinen aktuellen Zustand zu versetzen. Es folgen Formeln, nach denen mechanische Energie und ihre Arten bestimmt werden können:
– kinetisch – Ek=mV2/2;
– Potential – Ep=mgh.
In den Formeln: m ist die Masse des Körpers, V ist die Geschwindigkeit seiner Vorwärtsbewegung, g ist die Fallbeschleunigung, h ist die Höhe, auf die der Körper über die Erdoberfläche gehoben wird.
Die Bestimmung der gesamten mechanischen Energie für ein Körpersystem bedeutet, die Summe seiner potentiellen und kinetischen Komponenten zu bestimmen.
Beispiele für die Nutzung mechanischer Energie durch den Menschen sind die in der Antike erfundenen Werkzeuge (Messer, Speer usw.) und die modernsten Uhren, Flugzeuge usw. Mechanismen. Die Kräfte der Natur (Wind, Meeresgezeiten, Flussströmungen) und die körperliche Anstrengung eines Menschen oder Tieres können als Quellen dieser Art von Energie und der von ihr verrichteten Arbeit dienen.
Heute wird sehr häufig die mechanische Arbeit von Systemen (zB die Energie einer rotierenden Welle) nachträglich in elektrische Energie umgewandelt, wofür Stromgeneratoren eingesetzt werden. Es wurden viele Geräte (Motoren) entwickelt, die in der Lage sind, das Potential des Arbeitsmediums kontinuierlich in mechanische Energie umzuwandeln.
Es gibt ein physikalisches Gesetz seiner Erh altung, wonach in einem geschlossenen System von Körpern, in dem keine Reibungs- und Widerstandskräfte wirken, der konstante Wert die Summe beider Arten davon ist (Ek und Ep) aller seiner konstituierenden Organe. Ein solches System ist ideal, aber in der Realität können solche Bedingungen nicht erreicht werden.
