機械エネルギーとは

機械エネルギーは、ある物体の働きから生成され、別の物体に伝達できるエネルギーです。

機械エネルギーは、物体の動きによって生成されるエネルギー (運動エネルギー) と、その位置に関連する物体の相互作用によって生成されるエネルギー (重力エネルギーまたは弾性位置エネルギー) の合計の結果です。

この合計は次の式で表すことができます。

国際体系 (SI) によれば、機械エネルギー公式から得られる測定単位は ジュール であり、文字 J で表されます。

よりわかりやすい例として、リンゴが木から落ちることを想像してみましょう。この動きでは、動いていて速度が上がるため、運動エネルギーが生じます。また、重力がリンゴに作用してリンゴを地面に落下させるため、リンゴには重力による位置エネルギーも存在します。

機械的エネルギーが保存力に基づいて摩擦のないシステムから発生する場合、結果として得られるエネルギーは一定のままです。つまり、エネルギー様式 (運動、機械、潜在的）。

機械的エネルギーの合計に使用される部分の 1 つである運動エネルギーは、物体を動かすシステムからのエネルギーの伝達によって生じるエネルギーです。

運動エネルギー の意味について詳しくは、こちらをご覧ください。

もう 1 つのエネルギーは機械的エネルギーの合計から得られ、位置エネルギーは物体に存在し、物体に仕事を実行する能力を与えるものです。

エネルギーが重力に関連する場合、そのエネルギーは 重力位置エネルギー と呼ばれます。弾性力に関係する場合は、 弾性位置エネルギー と呼ばれます。