اگر جسمی را از بالای یک ساختمان در هوا رها کنیم انرژی مکانیکی آن چه تغییری میکند؟

زمانی که یک جسم را از بالای یک ساختمان در هوا رها می‌کنید، انرژی مکانیکی آن شامل دو نوع انرژی است: انرژی پتانسیل (مربوط به ارتفاع) و انرژی جنبشی (مربوط به سرعت). 1. **انرژی پتانسیل**: در بالای ساختمان، انرژی پتانسیل جسم بیشتر است زیرا ارتفاع آن زیاد است. انرژی پتانسیل (Ep) به صورت زیر محاسبه می‌شود: \[ Ep = mgh \] که در آن m جرم جسم، g شتاب گرانشی (حدود 9.81 متر بر ثانیه مربع) و h ارتفاع از سطح زمین است. 2. **انرژی جنبشی**: هنگامی که جسم رها می‌شود و به سمت پایین حرکت می‌کند، انرژی پتانسیل آن کاهش می‌یابد و به انرژی جنبشی (Ek) تبدیل می‌شود. انرژی جنبشی به صورت زیر محاسبه می‌شود: \[ Ek = \frac{1}{2} mv^2 \] که v سرعت جسم است. با شروع سقوط جسم، انرژی مکانیکی کل (مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی) ثابت می‌ماند، زیرا در حالت ایده‌آل هیچ نیروی مقاومتی (مثل هوا) وجود ندارد. در واقع، به محض رها کردن جسم، انرژی پتانسیل کم شده و انرژی جنبشی افزایش می‌یابد. بنابراین، انرژی مکانیکی کل (Ep + Ek) در طی سقوط ثابت باقی می‌ماند، اما انرژی‌های پتانسیل و جنبشی به صورت معکوس تغییر می‌کنند. به طور خلاصه: **انرژی مکانیکی کل تغییر نمی‌کند، اما انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی به صورت معکوس تغییر می‌کنند.**