
【化】 mechanical energy
機械能(Mechanical Energy)的詳細解釋(漢英詞典視角)
1. 核心定義與組成
機械能是物體由于機械運動或相對位置而具有的能量總稱,英文對應術語為Mechanical Energy。它包含兩個基本組成部分:
2. 機械能守恒定律(Conservation of Mechanical Energy)
在僅有保守力(如重力、彈力)做功的系統中,機械能總量保持不變,即:
[ KE{text{初始}} + PE{text{初始}} = KE{text{最終}} + PE{text{最終}} ]
例如,忽略空氣阻力時,下落的物體重力勢能轉化為動能,總和恒定。
3. 應用場景與限制
機械能廣泛存在于工程領域,如水利發電(水的重力勢能→動能→電能)、機械傳動(動能傳遞)。但非保守力(如摩擦力)會導緻機械能轉化為熱能,此時總能量守恒但機械能不守恒。
權威參考來源:
機械能是物理學中描述物體機械運動狀态的重要概念,指一個物體或系統所擁有的動能和勢能的總和。以下從定義、分類、守恒定律及實例四方面詳細解釋:
動能:物體因運動而具有的能量,公式為:
$$E_k = frac{1}{2}mv$$
其中 (m) 是質量,(v) 是速度。例如,行駛的汽車、飛行的子彈均具有動能。
勢能:物體因位置或形變而儲存的能量,分為兩類:
當物體僅受保守力(如重力、彈力)作用且無其他外力(如摩擦力、空氣阻力)做功時,機械能總量保持不變,即:
$$E_k + E_p = text{常數}$$
例如:
機械能是動能與勢能的統稱,其守恒需滿足無外力或非保守力做功的條件。理解這一概念有助于分析物體運動規律及能量轉化過程。
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