Die mechanische Energie

Mechanische Energie ist einerseits potenzielle oder Lageenergie, z. B die Energie E_pot einer Masse m, die im Schwerefeld der Erde gegen die Fallbeschleunigung g um die Höhe h angehoben wurde, E_pot = m g h.  Auch die elastische Verformung eines Körpers enthält potenzielle Energie.

Andererseits ist es kinetische Energie oder Bewegungsenergie, E_kin = ½ m v², die der Bewegung der Masse m mit der Geschwindigkeit v innewohnt. Von gleicher Art wie kinetische Energie ist die Rotationsenergie E_rot = ½ I ω² eines Körpers mit dem Trägheitsmoment I und einer Rotation mit der Winkelgeschwindigkeit ω um eine Drehachse.

Wenn keine mechanische Energie in eine andere Energieform umgewandelt wird, gilt der mechanische Energieerhaltungssatz
der auch die ungedämpfte Schwingung eines Pendels beschreibt. Die praktische Unmöglichkeit, ein Perpetuum Mobile erster Art zu bauen, stellt einen experimentellen Beweis des mechanischen Energieerhaltungssatzes dar.

Die links abgebildete  Uhr (Nachbau aus unbekannter Quelle) ist 1815 von David Geiser in Neuchatel als Perpetuum Mobile vorgeführt worden. Nach seinem frühen Tod 1817 wurde offenkundig, dass sie nicht dauerhaft läuft. Rechts ist eine tausend Jahre alte Idee zur Konstruktion eines sich ständig drehenden Rades dargestellt. Dieser Nachbau ist im Museum des Instituts für Geschichte der Arabisch-Islamischen Wissenschaften
an der Universität Frankfurt a. M. ausgestellt.