Cuvântul „energie” provine din limba greacă și înseamnă „acțiune”, „activitate”. Conceptul în sine a fost introdus pentru prima dată de către fizicianul englez T. Jung la începutul secolului al XIX-lea. Prin „energie” se înțelege capacitatea unui corp care posedă această proprietate de a lucra. Corpul este capabil să facă mai multă muncă, cu atât mai multă energie are. Există mai multe tipuri: energie internă, electrică, nucleară și mecanică. Acesta din urmă este mai frecvent decât alții în viața noastră de zi cu zi. Din cele mai vechi timpuri, omul a învățat să-l adapteze nevoilor sale, transformându-l în lucru mecanic folosind o varietate de dispozitive și structuri. De asemenea, putem transforma o formă de energie în alta.
În cadrul mecanicii (una dintre ramurile fizicii), energia mecanică este o mărime fizică care caracterizează capacitatea unui sistem (corp) de a efectua lucrări mecanice. Prin urmare, un indicator al prezenței acestui tip de energie este prezența unei anumite viteze a corpului, având în vedere că acesta poate lucra.
Tipuri de energie mecanică: cinetică și potențială. În fiecare caz, energia cinetică este o mărime scalară,constând din suma energiilor cinetice ale tuturor punctelor materiale care alcătuiesc un anumit sistem. În timp ce energia potențială a unui singur corp (sistem de corpuri) depinde de poziția relativă a părților sale (lor) în câmpul de forță extern. Indicatorul schimbării energiei potențiale este lucrarea perfectă.
Un corp are energie cinetică dacă este în mișcare (altfel poate fi numită energia mișcării) și energie potențială dacă este ridicat deasupra suprafeței pământului la o anumită înălțime (aceasta este energia interacțiunii). Energia mecanică este măsurată (ca și alte tipuri) în Jouli (J).
Pentru a găsi energia pe care o are un corp, trebuie să găsiți munca petrecută pentru a transfera acest corp la starea actuală din starea zero (când energia corpului este egală cu zero). Următoarele sunt formule după care se poate determina energia mecanică și tipurile acesteia:
– cinetic – Ek=mV2/2;
– potențial – Ep=mgh.
În formulele: m este masa corpului, V este viteza mișcării sale înainte, g este accelerația căderii, h este înălțimea la care corpul este ridicat deasupra suprafeței pământului.
Găsirea energiei mecanice totale pentru un sistem de corpuri înseamnă identificarea sumei componentelor sale potențiale și cinetice.
Exemple de modul în care energia mecanică poate fi folosită de om sunt uneltele inventate în antichitate (cuțit, suliță etc.), precum și cele mai moderne ceasuri, avioane etc.mecanisme. Forțele naturii (vânt, maree, debitul râului) și eforturile fizice ale unei persoane sau animale pot acționa ca surse ale acestui tip de energie și ale muncii efectuate de acesta.
Astăzi, foarte des munca mecanică a sistemelor (de exemplu, energia unui arbore rotativ) este supusă conversiei ulterioare în producția de energie electrică, pentru care se folosesc generatoare de curent. Au fost dezvoltate multe dispozitive (motoare) care sunt capabile să transforme continuu potențialul fluidului de lucru în energie mecanică.
Există o lege fizică a conservării sale, conform căreia într-un sistem închis de corpuri, unde nu există acțiunea forțelor de frecare și rezistență, valoarea constantă va fi suma ambelor tipuri de ei (Ek și Ep) din toate corpurile sale constitutive. Un astfel de sistem este ideal, dar în realitate astfel de condiții nu pot fi atinse.
