พลังงานกล (ตะลุยโจทย์)
พลังงาน (E) คือ ความสามารถที่จะทำงานได้ เช่น หากมีพลังงานสะสมในสปริงที่ถูกทำให้หด แสดงว่าสปริงมีความสามารถที่จะออกแรงดีดให้วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ แต่หากสปริงไม่ได้ถูกกดให้มีพลังงานสะสมเอาไว้ ก็ไม่สามารถที่จะออกแรงดีดได้ ดังนั้น สิ่งใดก็ตามที่จะสามารถทำงานได้ (ตามนิยาม) เรียกสิ่งนั้นมีพลังงาน พลังงานมีหน่วยเดียวกับงาน
1. พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Ep) พลังงานที่เกิดจากตำแหน่งของวัตถุ ซึ่งในระดับเริ่มต้นนี้ พลังงานศักย์โน้มถ่วงขึ้นอยู่กับความสูงจากพื้น หรือระดับอ้างอิง
Ep=mgh
2. พลังงานจลน์ (Ek) เป็นพลังงานที่อยู่ในวัตถุที่เคลื่อนที่
Ek=½mv2
3. พลังงานศักย์ยืดหยุ่น (Eps) พลังงานนี้สะสมอยู่ในสปริงที่มีการยืดหรือหดอยู
Eps=½kx2
กฎการอนุรักษ์ของพลังงาน กล่าวว่า พลังงานไม่อาจถูกทำลายได้ เพียงแต่เปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่ง
เมื่อเราออกแรงยกให้วัตถุสูงขึ้น เมื่อพิจารณาแล้วพบว่า พลังงานเคมีที่สะสมในกล้ามเนื้อจากการกินอาหาร ได้ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานกล ออกแรงทำให้วัตถุอยู่สูงขึ้น ทำให้มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุมากขึ้น สังเกตว่า เมื่อพลังงานเคมีในกล้ามเนื้อลดลง ทำให้พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุเพิ่มขึ้นผ่านการทำงานของกล้ามเนื้อ เมื่อวัตถุอยู่สูงแล้วอาจตกกลับลงมา ทำให้พลังงานศักย์โน้มถ่วงลดลง แต่อัตราเร็วของวัตถุจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ขณะที่ความสูงลดลงเรื่อย ๆ เหตุการณ์นี้พลังงานศักย์โน้มถ่วงจะเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานจลน์
