机械能与动能和势能的关系（机械能与能量）

机械能与能量

机械能包括动能和势能，是物体由于位置和速度而具有的能量。机械能可以转化为其他形式的能量，例如热能和光能。在物理学中，规定机械能是一个系统的总能量，因此机械能的守恒比质量和动量更为广泛地运用于各种物理问题中。

动能和势能

动能是物体运动时所具有的能量，可以表示为1/2mv^2，其中m为物体质量，v为物体的速度。动能取决于物体的质量和速度，速度越快，动能越大；物体越重，动能也越大。动能可以将物体加速、抬高或推动物体。

势能是物体由于位置而具有的能量，在不同的位置上，物体具有不同大小的势能。例如，一个物体在地面上的势能为零，但是如果物体被抬高到一定高度，它会具有重力势能。重力势能可以表示为mgh，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为物体的高度。物体的势能可以转化为其它形式的能量，例如动能或电能。

机械能的守恒

机械能的守恒是指机械能在一个系统内不变，即机械能的总量不发生变化。当一个物体从A点到B点运动时，在位置A处物体的机械能等于位置B处物体的机械能。这就意味着机械能可以在位置A和位置B之间自由转换，但总量不变。例如，当一个摆锤被抬高到一定高度时，它具有势能，但是当摆锤摆动时，它将具有动能。

要更好地理解机械能的守恒，可以考虑一个简单的实验：当一个物体从较高的高度自由落下时，它的势能将转换为动能。在落到地面之前，它的速度将增加，直到达到一个极值，这时它没有了势能，但仍然具有同样大小的动能。这说明如果摆除能量的损失和空气阻力的影响，它的机械能保持不变。

总的来说，机械能守恒定律是一个很有用的物理概念，在解决各种物理问题时都有广泛的应用。机械能总量的不变性使得我们能够预测和描述一个系统中发生的变化。因此，理解机械能的守恒原理可以帮助我们更好地解决各种物理问题。