机械能是物理学中描述物体由于运动、位置或形变而具有的能量总和，它是动能与势能的统称。机械能是一个状态量，取决于物体在某一时刻的运动状态（速度）和相对位置（或形变程度）。
动能（Kinetic Energy）：物体由于运动而具有的能量。其计算公式为
，其中 m 是物体质量，v 是物体速度。
例如：行驶的汽车、飞行的子弹都具有动能，速度越大，动能越大。
势能（Potential Energy）：物体由于位置或形变而具有的能量，分为重力势能和弹性势能。
重力势能：公式为
，其中 m 是质量，g 是重力加速度（约 9.8m/s2），h 是物体相对参考平面的高度。
例如：山顶的石头、被举起的杠铃，高度越高，重力势能越大。
弹性势能：物体因发生弹性形变（如弹簧被拉伸或压缩）而具有的能量，与形变程度和材料弹性系数有关。
例如：被压缩的弹簧、拉开的弓，形变越大，弹性势能越大。
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而系统的总机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。
守恒条件：只有重力或弹力做功（其他力不做功，或做功的代数和为零）。
例如：忽略空气阻力的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，总机械能不变；弹簧振子在光滑平面上振动时，弹性势能与动能相互转化，总机械能守恒。
不守恒情况：若存在摩擦力、空气阻力等非保守力做功，机械能会转化为内能等其他形式的能量，总机械能减少。
例如：滑块在粗糙斜面上滑动时，摩擦力做功导致机械能减少，最终转化为热量。
机械能的应用
生活场景：
水电站利用水的重力势能转化为动能，再驱动发电机转化为电能；
撑杆跳运动员利用撑杆的弹性势能转化为自身的动能和重力势能，实现高空跳跃。
物理问题分析：
解决机械能相关问题时，常通过分析动能与势能的转化关系，结合守恒定律简化计算（无需考虑运动过程中的细节力）。
总结
机械能是动能与势能的总和，其核心规律是守恒定律，反映了能量在机械运动中的转化与守恒特性。理解机械能有助于解释自然界和工程中的能量变化现象，是物理学中能量守恒思想的重要体现。