力学的エネルギー
ジェットコースターが高い所から降りてくる間、高さは低くなり、速度はますます速くなるので、位置エネルギーは減少し、運動エネルギーは増加します。したがってジェットコースターが降りてくる間、位置エネルギーが運動エネルギーに変換されます。
一方、ジェットコースターが上がる間、速度がますます遅くなり、高さは高くなるので、運動エネルギーが減少し、位置エネルギーが増加します。したがって、ジェットコースターが上がる間、運動エネルギーが位置エネルギーに変換されます。
このように、運動する物体の高さが変化すると位置エネルギーが運動エネルギーに変換されたり、運動エネルギーが位置エネルギーに変換されたりします。この物体が持つ位置エネルギーと運動エネルギーを加えた値が力学的エネルギーになります。
力学的エネルギー保存の法則
ボールを投げる上げたり自由落下している場合を考えてみましょう。空気抵抗や摩擦がない場合には、位置エネルギーが減少すると、その分の運動エネルギーが増加します。逆に位置エネルギーが増加すると、その分の運動エネルギーが減少します。したがって、物体の力学的エネルギーは一定に維持されます。