机械能公式

当一个力作用在一个物体上使其发生位移时，就说做功了。工作需要使用力来移动物体。该对象将在其上完成工作后收集能量。机械能是工作物体获得的能量。本文将讨论机械能的公式和例子，以及机械能的概念和组成部分。

机械能

物体的动能和势能之和称为机械能。它是由于执行特定任务而建立的。换句话说，我们可以根据物体的速度或位置，或两者兼而有之来表征物体的能量。

由于它的位置，我们知道该物体具有势能。因为将物体设置在特定高度需要一些劳动力。此外，一个物体因为它为了移动而做的功而具有动能。当一个物体移动时，它的势能被假定为零。另一方面，它的动能在静止时将为 0。

机械能公式

机械能的公式如下，

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

Where, 

• Kinetic Energy (K.E.) = (1/2)mv²
• Potential Energy (P.E.) = m × g × h

∴ Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

Where,

• m = mass of object,
• v = velocity of object,
• g = acceleration due to gravity,
• h = height of object from ground.

示例问题

问题 1：定义机械能。

答案：

The sum of kinetic and potential energy in an object is referred to as mechanical energy. Kinetic energy of an object is related to its motion and potential energy is related to its position. If there is not motion in the object, the total mechanical energy will only be the potential energy present in it, similarly, if the object’s position is not changed, neither the object’s orientation, then the object has no potential energy.

问题2：一个物体在离地特定高度飞行，动能500焦，势能738焦。计算所涉及的总机械能。

解决方案：

Given: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

问题 3：一个人坐在高 23 m、质量 150 kg 的建筑物上。确定有多少机械能。

解决方案：

Given: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (Person in static position)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E = 0 + 150 × 9.81 × 23

∴ M.E. = 150 × 9.81 × 23

∴ M.E. = 33810 J

问题 4：计算以 10 ms ^-1速度行进的 21 kg 物品的机械能。

解决方案：

Given: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (Object is moving)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

问题 5：如果物体的动能是 230 J，物体的势能是 300 J，那么求机械能。

解决方案：

Given: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

问题 6：计算汽车以 18 m/s 的速度行驶，质量为 7 kg 时的机械能。

解决方案：

Given: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (car is moving)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J