Kokonaisenergiaan

Kokonaisenergia (kokonaisenergiaan termillä tarkoitetaan) on fysiikan käsite, joka tarkoittaa kaikkien systeemin energiamuotojen summa. Tyypillisesti siihen sisältyy kineettinen energia eli liike-energia sekä potensiaalienergia, joka johtuu systeemin asemasta vuorovaikutuksessa toisiin kappaleisiin tai voimakenttiin. Mekaanisessa classiquessa kokonaisenergia E on usein E = K + U, missä K on liike-energia ja U potentiaalienergia.

Kokonaisenergiaan voidaan sisällyttää myös muut energian muodot, kuten sisäinen energia, lämpöenergia ja kemiallinen energia, riippuen kontekstista. Esimerkiksi lämpötilan muutos vaikuttaa järjestelmän sisäiseen energiaan, kun taas sähkö- tai säteilyenergia voivat olla olennaisia tietyissä fysikaalisissa sovelluksissa.

Säilyvyys on keskeinen piirre: jos systeemissä ei toimi ulkoisia ei-konservatiivisia voimia (esimerkiksi kitka) eikä energiaa poistu ympäristöön, kokonaisenergia on konservatiivinen ja säilyy ajan kuluessa. Tämä mahdollistaa energian muuntumisen muodosta toiseen ilman, että kokonaismäärä muuttuu.

Viitekehyksestä riippuen kokonaisenergiaa voidaan tarkastella eri tavalla. Kineettinen energia riippuu valitusta inertiaalikehyksestä, mutta inerssi- ja säilyvyyslait voidaan esittää eri tapoja. Relativistisessa fysiikassa kokonaisenergia sisältää lepomassan energian, ja energian ja momentin rajoja kuvataan esimerkiksi E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2 -tyyppisillä laeilla.

Kokonaisenergiaa käytetään laajasti sekä mechanisen järjestelmän analyysissä että termodynamiikassa ja kosmologiassa.