Mehāniskā enerģija - Ja spēks iedarbojas uz objektu, lai to pārvietotu, tiek teikts, ka tiek veikts darbs. Darbs ir saistīts ar spēka izmantošanu, lai pārvietotu objektu. Objekts uzkrās enerģiju pēc tam, kad būs pabeigts darbs pie tā.

Mehāniskā enerģija ir enerģijas daudzums, ko iegūst darba objekts. Šajā rakstā tiks apskatīta mehāniskās enerģijas formula un piemēri, kā arī mehāniskās enerģijas jēdziens un sastāvdaļas.

Satura rādītājs

• Mehāniskā enerģija
• Mehāniskās enerģijas formula
• Mehāniskās enerģijas piemēri
• Vai mehāniskās enerģijas potenciāls vai kinētisks?
• Mehāniskās enerģijas pārveidošana elektroenerģijā
• Jautājumu paraugi

Mehāniskā enerģija

Kinētiskās un potenciālās enerģijas summu objektā sauc par mehānisko enerģiju. Tas veidojas konkrēta uzdevuma veikšanas rezultātā. Citiem vārdiem sakot, mēs varam raksturot objekta enerģiju, pamatojoties uz tā ātrumu vai pozīciju, vai abiem.

Tā atrašanās vietas dēļ mēs zinām, ka objektam ir potenciālā enerģija. Jo būs vajadzīgs zināms darbs, lai iestatītu objektu noteiktā augstumā. Turklāt objektam ir kinētiskā enerģija darba dēļ, ko tas veic, lai pārvietotos. Kad objekts pārvietojas, tiek pieņemts, ka tā potenciālā enerģija ir nulle. No otras puses, tā kinētiskā enerģija būs 0, kamēr tas atrodas miera stāvoklī.

Pārbaudiet: Enerģijas veidi – definīcijas, veidi, piemēri un fakti

Mehāniskās enerģijas formula

Mehāniskās enerģijas formula ir šāda:

Mehāniskā enerģija (M.E.) = kinētiskā enerģija (K.E.) + potenciālā enerģija (P.E.)

kur,

• Kinētiskā enerģija (K.E.) = (1/2)mv²
• Potenciālā enerģija (P.E.) = m × g × h

∴ Mehāniskā enerģija (M.E.) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

kur,

• m = objekta masa,
• v = objekta ātrums,
• g = gravitācijas paātrinājums,
• h = objekta augstums no zemes.

Mehāniskās enerģijas piemēri

Skriešana vai pastaigas : Skrienot vai ejot, jūsu ķermenis pārvērš ķīmisko enerģiju no pārtikas mehāniskajā enerģijā, virzot jūs uz priekšu.

Šūpojošs svārsts: Šūpojošs svārsts uzrāda mehānisko enerģiju, kad tas svārstās uz priekšu un atpakaļ starp potenciālo enerģiju tā šūpošanās augstākajā punktā un kinētisko enerģiju zemākajā punktā.

Kustīgie transportlīdzekļi : automašīnas, vilcieni, velosipēdi un citi transportlīdzekļi pārvērš degvielu vai cilvēka enerģiju mehāniskajā enerģijā, lai pārvietotos no vienas vietas uz citu.

dzēšana no binārā meklēšanas koka

Atsperes stiepšana: Izstiepjot atsperi, jūs pieliekat spēku, lai to pārvietotu, saglabājot potenciālo mehānisko enerģiju atsperē.

Rotējošie asmeņi: Vēja turbīnas un propelleri lidmašīnās pārvērš vēja vai dzinēja jaudu mehāniskajā enerģijā, lai ražotu elektroenerģiju vai virzītu lidmašīnu uz priekšu.

Vai mehāniskās enerģijas potenciāls vai kinētisks?

Mehāniskā enerģija var būt potenciāla vai kinētiska. Potenciālā enerģija ir saistīta ar objekta stāvokli vai stāvokli, savukārt kinētiskā enerģija ir saistīta ar tā kustību . Padomājiet par paceltu svaru (potenciālo enerģiju) pret kustīgu bumbu (kinētiskā enerģija).

Mehāniskās enerģijas pārveidošana elektroenerģijā

• Mehāniskās enerģijas pārvēršana elektriskajā enerģijā ietver mehānisko sistēmu fiziskās kustības vai potenciālās enerģijas pārveidošanu elektroenerģijā.
• Šis process tiek izmantots dažādās tehnoloģijās piemēram, ģeneratori, kur mehāniskie spēki, piemēram, vēja vai ūdens straumes, rotē turbīnas .
• Turbīnas pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā, izmantojot elektromagnētisko indukciju.
• Pjezoelektriskie materiāli var arī pārveidot mehānisko spriegumu vai vibrāciju tieši elektroenerģijā.
• Šīs konversijas pielietojumi ietver sensori, enerģijas savākšanas ierīces un valkājamas tehnoloģijas.

R pacilāts raksts

• Kā aprēķināt mehānisko enerģiju?
• Enerģijas pārveide
• Enerģija
• Kinētiskā enerģija
• Enerģijas nezūdamības likums
• Elektrības izmantošana ikdienas dzīvē

Jautājumu paraugi

1. jautājums: definējiet mehānisko enerģiju.

Atbilde :

Kinētiskās un potenciālās enerģijas summu objektā sauc par mehānisko enerģiju. Objekta kinētiskā enerģija ir saistīta ar tā kustību, un potenciālā enerģija ir saistīta ar tā pozīciju. Ja objektā nav kustības, kopējā mehāniskā enerģija būs tikai tajā esošā potenciālā enerģija, tāpat, ja netiek mainīta objekta pozīcija, ne objekta orientācija, tad objektam nav potenciālās enerģijas.

2. jautājums: Ķermenim, kas lido noteiktā augstumā no zemes, ir 500 J kinētiskā enerģija un 738 J potenciālā enerģija. Aprēķiniet kopējo iesaistīto mehānisko enerģiju.

Risinājums:

Dots: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Kopš,

Mehāniskā enerģija (M.E.) = kinētiskā enerģija (K.E.) + potenciālā enerģija (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

3. jautājums: cilvēks sēž uz ēkas, kuras augstums ir 23 m un masa 150 kg. Nosakiet, cik daudz ir mehāniskās enerģijas.

Risinājums:

Dots: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (persona statiskā stāvoklī)

Kopš,

Mehāniskā enerģija (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E = 0 + 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 33810 J

4. jautājums. Aprēķiniet mehānisko enerģiju 21 kg smagai precei, kas pārvietojas ar 10 ms ^-1 ātrumu.

Risinājums:

Dots: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (objekts pārvietojas)

Kopš,

Mehāniskā enerģija (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

5. jautājums: Ja objekta kinētiskā enerģija ir 230 J un objekta potenciālā enerģija ir 300 J, tad atrodiet mehānisko enerģiju.

Risinājums:

Dots: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Kopš,

Mehāniskā enerģija (M.E.) = kinētiskā enerģija (K.E.) + potenciālā enerģija (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

6. jautājums: Aprēķiniet mehānisko enerģiju, kad automašīna pārvietojās ar ātrumu 18 m/s un tās masa ir 7 kg.

Risinājums:

Dots: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (automašīna pārvietojas)

Kopš,

Mehāniskā enerģija (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Secinājums par mehānisko enerģiju

Mehāniskā enerģija ir fizikas pamatjēdziens, kas ietver gan potenciālās, gan kinētiskās formas. Neatkarīgi no tā, vai tā ir uzkrātā objekta stāvokļa enerģija vai tā kustības enerģija, mehāniskajai enerģijai ir izšķiroša nozīme dažādās dabas parādībās un cilvēka radītajās tehnoloģijās. Izpratne par to, kā darbojas mehāniskā enerģija, ļauj to izmantot praktiskiem lietojumiem, sākot no elektroenerģijas ražošanas līdz ikdienas ierīču darbināšanai. Šis enerģijas pārveidošanas process turpina virzīt inovācijas un veido mūsu mūsdienu pasauli.

Mehāniskā enerģija — FAQ

Kas ir mehāniskā enerģija?

Mehāniskā enerģija ir enerģija, kas objektam pieder tā kustības (kinētiskā enerģija) vai stāvokļa (potenciālā enerģija) vai abu kombinācijas dēļ.

Kā tiek aprēķināta mehāniskā enerģija?

Objekta kopējā mehāniskā enerģija ir tā kinētiskās enerģijas (0,5 * masa * ātrums ^ 2) un potenciālās enerģijas (masa * gravitācija * augstums), ja piemērojams.

Kādi ir mehāniskās enerģijas veidi?

Ir divi galvenie mehāniskās enerģijas veidi: kinētiskā enerģija, kas saistīta ar objekta kustību, un potenciālā enerģija, kas ir saistīta ar objekta stāvokli vai stāvokli.

Kādi ir daži mehāniskās enerģijas piemēri?

Mehāniskās enerģijas piemēri ir šūpojošs svārsts, kustīga automašīna, izstiepta atspere, ripojoša bumba un daudzas citas, kurās ir iesaistīta kustība vai pozīcija.

Kā mehāniskā enerģija ir saistīta ar darbu?

Darbs tiek veikts ar objektu, kad spēks liek tam pārvietoties attālumā. Mehāniskā enerģija ir saistīta ar darbu, jo darbs var pārnest enerģiju uz objektu vai no tā, mainot tā mehānisko enerģiju.

Vai mehānisko enerģiju var pārvērst citos enerģijas veidos?

Jā, mehānisko enerģiju var pārvērst citos enerģijas veidos, piemēram, elektriskajā enerģijā ģeneratorā, siltumenerģijā berzes rezultātā vai skaņas enerģijā, kad objekts vibrē.

Vai tiek saglabāta mehāniskā enerģija?

Saskaņā ar mehāniskās enerģijas saglabāšanas principu, ja nav nekonservatīvu spēku, piemēram, berzes vai gaisa pretestības, sistēmas kopējā mehāniskā enerģija paliek nemainīga.

Kā mehāniskā enerģija tiek izmantota ikdienas dzīvē?

Mehāniskā enerģija ikdienā tiek izmantota neskaitāmos veidos, sākot no transporta (automašīnas, velosipēdi) līdz sadzīves tehnikai (blenderi, lifti) un beidzot ar sportu (skriešana, lēkšana).

Kādi ir daži mehāniskās enerģijas pielietojumi reālajā pasaulē?

Mehāniskās enerģijas pielietojums reālajā pasaulē ietver atjaunojamos enerģijas avotus, piemēram, vēja turbīnas un hidroelektrostaciju dambjus, kā arī iekārtas un iekārtas, ko izmanto ražošanā un celtniecībā.

Kā var optimizēt vai efektīvāk izmantot mehānisko enerģiju?

Mehānisko enerģiju var optimizēt, samazinot berzi un citus enerģijas zudumu avotus, uzlabojot mašīnu konstrukciju un efektivitāti, kā arī izmantojot progresīvus materiālus un tehnoloģijas.