机械能包括动能和势能。具体来说:
动能:
物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度有关。
势能:
物体由于位置或状态改变而具有的能量,包括重力势能和弹性势能等。
重力势能:与物体质量和高度有关,公式为 \( E_p = mgh \),其中 \( m \) 是质量,\( g \) 是重力加速度,\( h \) 是高度。
弹性势能:与物体的形变量和劲度系数有关,公式为 \( E_p = \frac{1}{2}kx^2 \),其中 \( k \) 是劲度系数,\( x \) 是形变量。
机械能守恒定律指出,在没有外力做功(除了重力或弹力)的情况下,一个系统的机械能总量保持不变。这意味着动能的增加或减少等于势能的相应减少或增加