机械能、动能与势能的关系

机械能的定义

机械能指物体在运动过程中所具有的能量总和。它由动能与势能两部分组成，分别代表着物体的运动状态与位置。其中，动能是因为物体的运动而具有的能量，势能则是因为物体处在某个位置而具有的能量。

动能与势能的转换

物体的动能与势能之间存在一定的转换关系。当物体受到力的作用而加速运动时，其动能会增加，势能则会转化为动能。例如，将一个小球从较高的高度自由落下，重力会逐渐把物体势能转化为动能，最终使得物体到达地面时达到最高速度。类似地，当物体因运动而靠近或远离重心中心时，潜在能转化为动能或反之亦然。在物理上这种转换是由能量守恒定律所描述。

机械能守恒定律

机械能守恒定律是指在一个封闭的系统中，当受到内力的作用时，物体的机械能总和不变。也就是说，机械能在运动过程中不会减少也不会增加，只会发生转换。这个定律广泛应用于各个领域，比如滑雪、摆锤和摩天大楼的设计等。