พลังงานและสิ่งแวดล้อม: พลังงานกล

พลังงานกล

พลังงานกลในทางฟิสิกส์ จะหมายถึง พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่โดยตรงของวัตถุ โดยประกอบไปด้วยพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ จากสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ 1 กล่าวว่า เครื่องผ่อนแรงไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตาม ต้องการแรงที่จะขับดันให้มันทำงาน แรงนี้ได้จากพลังงานกล แรงที่มนุษย์มีอยู่แล้วได้จากกล้ามเนื้อแขน ขา ซึ่งนับว่าเป็นพลังงานกลอย่างหนึ่งเมื่อต้องทำงานมากๆ ก็ต้องเพิ่มจำนวน คนทำงาน ผู้มีอำนาจมีเงินก็ใช้กำลังเกณฑ์บังคับหรือซื้อคนมาใช้ให้ทำงานเรียกว่า ทาส ทาสเป็นพลังงานกลที่สำคัญในสมัยโบราณ เรือเดินทะเลในสมัยนั้นบางทีใช้กำลังขับแล่นด้วยฝีพายของทาส ซึ่งถูกล่ามโซ่ติดกับกราบเรือทั้งสองกราบ นายทาสตีกลองให้จังหวะฝีพายเป็นการควบคุมความเร็วของเรือ มนุษย์อาศัยขี่หลังม้าเป็นพาหนะมานานแล้ว จนสามารถควบคุมและบังคับมันได้ดี เมื่อมีเครื่องผ่อนแรง จึงใช้แรงงานของสัตว์เลี้ยง เช่น ใช้ให้ลากรถ หมุนโม่แป้ง และวิดน้ำ ฯลฯ ม้าลา วัว ควาย อูฐ ช้าง เป็นสัตว์เลี้ยงสำคัญที่ให้พลังงานกล ในแถบขั้วโลกเหนือ ชาวเอสกิโม(Eskimo) และพวกแลปป์ (Lapp) ใช้สุนัขและกวางเรนเดียร์ในการลากเลื่อนไปในทุ่งน้ำแข็ง แรงที่ได้จากพลังงานกลธรรมชาติมีอยู่หลายอย่าง ที่มนุษย์รู้จักนำมาใช้ก่อนอย่างอื่นคงจะเป็นการขับแล่นเรือใบด้วยกระแสลม ในยุโรปมีการใช้แรงกระแสน้ำในลำธารให้หมุนล้อจักรไม้เพื่อโม่แป้ง ในบางแถบของโลกมีภูเขาไฟ น้ำที่ไหลซึมลงไปในบริเวณนั้น เมื่อกระทบกับความร้อนใต้ดินกลายเป็นไอพุ่งขึ้นมาตามรอยแตกร้าวของหินเกิด เป็นน้ำพุร้อน ซึ่งมีแรงดันพอที่จะใช้ประโยชน์ได้ ในอิตาลีและนิวซีแลนด์ได้มีการควบคุมความดันของไอน้ำจากน้ำพุร้อน เพื่อนำมาใช้หมุนกังหันสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องจักรกลสมัยใหม่ใช้แรงงานจากพลังงานกลอื่นๆ ที่ไม่ใช่แรงงานจากกล้ามเนื้อ เพราะว่าอาจนำมาใช้งานตรากตรำและบังคับควบคุมได้ตามแต่ต้องการ พลังงานกลดังกล่าวอาจจะได้มาโดยการแปรรูปจากพลังงานความร้อน เช่น แรงระเบิดในลูกสูบ จากพลังงานไฟฟ้า เช่น การหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นต้น พลังงานกล ซึ่งอาจจะปลดปล่อยแรงงานที่คำนวณได้ แบ่งออกเป็นสองหมวดใหญ่ คือ พลังงานจลน์ และพลังงานศักย์