FORMULA MEHANSKE ENERGIJE

Mehanska energija – Ko sila deluje na predmet, da ga premakne, se imenuje delo. Delo vključuje uporabo sile za premikanje predmeta. Predmet bo zbiral energijo, ko bo delo na njem končano.

Mehanska energija je količina energije, ki jo pridobi delovni predmet. V tem članku bomo obravnavali formulo in primere mehanske energije, pa tudi koncept in komponente mehanske energije.

Kazalo

Mehanska energija
Formula mehanske energije
Primeri mehanske energije
Je mehanska energija potencialna ali kinetična?
Pretvarjanje mehanske energije v električno energijo
Vzorčna vprašanja

Mehanska energija

Vsota kinetične in potencialne energije v predmetu se imenuje mehanska energija. Nastane kot rezultat opravljanja določene naloge. Povedano drugače, lahko označimo energijo predmeta na podlagi njegove hitrosti ali položaja ali obojega.

Zaradi njegove lokacije vemo, da ima predmet potencialno energijo. Ker bo za postavitev predmeta na določeno višino potrebno nekaj dela. Poleg tega ima predmet kinetično energijo zaradi dela, ki ga opravi, da se premakne. Ko se predmet premika, se predpostavlja, da je njegova potencialna energija enaka nič. Po drugi strani pa bo njegova kinetična energija 0, medtem ko miruje.

Preverite: Vrste energije – definicija, vrste, primeri in dejstva

Formula mehanske energije je naslednja:

Mehanska energija (M.E.) = kinetična energija (K.E.) + potencialna energija (P.E.)

Kje,

Kinetična energija (K.E.) = (1/2)mv²

Potencialna energija (P.E.) = m × g × h

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

Kje,

m = masa predmeta,

v = hitrost predmeta,

g = pospešek zaradi težnosti,

h = višina predmeta od tal.

Primeri mehanske energije

Tek ali hoja : Ko tečete ali hodite, vaše telo pretvarja kemično energijo iz hrane v mehansko energijo, ki vas žene naprej.

Nihajoče nihalo: Nihajoče nihalo kaže mehansko energijo, ko niha naprej in nazaj med potencialno energijo na najvišji točki svojega nihanja in kinetično energijo na najnižji točki.

Premikajoča se vozila : Avtomobili, vlaki, kolesa in druga vozila pretvarjajo gorivo ali človeško energijo v mehansko energijo za premikanje z enega kraja na drugega.

string.format v Javi

Raztezanje vzmeti: Ko raztegnete vzmet, uporabite silo, da jo premaknete, in shranite potencialno mehansko energijo znotraj vzmeti.

Vrtljiva rezila: Vetrne turbine in propelerji na letalih pretvarjajo moč vetra ali motorja v mehansko energijo za proizvodnjo električne energije ali poganjanje letala naprej.

Je mehanska energija potencialna ali kinetična?

Mehanska energija je lahko potencialna ali kinetična. Potencialna energija je povezana s položajem ali stanjem predmeta, medtem ko je kinetična energija povezana z njegovim gibanjem . Pomislite na dvignjeno utež (potencialna energija) v primerjavi s premikajočo se žogo (kinetična energija).

Pretvarjanje mehanske energije v električno energijo

Pretvorba mehanske energije v električno vključuje pretvorbo fizičnega gibanja ali potencialne energije mehanskih sistemov v električno energijo.
Ta postopek se uporablja v različnih tehnologijah kot so generatorji, kjer mehanske sile, kot so veter ali vodni tokovi, vrtijo turbine .
Turbine pretvarjajo mehansko energijo v električno energijo z elektromagnetno indukcijo.
Piezoelektrični materiali lahko tudi pretvarjajo mehanske obremenitve ali vibracije neposredno v električno energijo.
Aplikacije te pretvorbe vključujejo senzorji, naprave za pridobivanje energije in nosljiva tehnologija.

R navdušeni članek

Kako izračunati mehansko energijo?

Pretvorba energije

Energija

Kinetična energija

Zakon o ohranitvi energije

Uporaba električne energije v vsakdanjem življenju

Vzorčna vprašanja

Vprašanje 1: Definirajte mehansko energijo.

Odgovori :

Vsota kinetične in potencialne energije v predmetu se imenuje mehanska energija. Kinetična energija predmeta je povezana z njegovim gibanjem, potencialna energija pa z njegovim položajem. Če v predmetu ni gibanja, bo skupna mehanska energija samo potencialna energija, ki je v njem prisotna, podobno, če se položaj predmeta ne spremeni, niti orientacija predmeta, potem predmet nima potencialne energije.

2. vprašanje: Telo, ki leti na določeni višini od tal, ima 500 J kinetične energije in 738 J potencialne energije. Izračunajte skupno mehansko energijo, ki je vključena.

rešitev:

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

Od,

Mehanska energija (M.E.) = kinetična energija (K.E.) + potencialna energija (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Vprašanje 3: Oseba sedi na zgradbi z višino 23 m in maso 150 kg. Ugotovite, koliko je mehanske energije.

rešitev:

Podano: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (oseba v statičnem položaju)

Od,

Mehanska energija (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

Vprašanje 4: Izračunajte mehansko energijo 21 kg predmeta, ki potuje pri 10 ms ^-1 hitrost.

rešitev:

Podano: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (predmet se premika)

Od,

Mehanska energija (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Vprašanje 5: Če je kinetična energija predmeta 230 J in potencialna energija predmeta 300 J, potem poiščite mehansko energijo.

rešitev:

Podano: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Od,

Mehanska energija (M.E.) = kinetična energija (K.E.) + potencialna energija (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

6. vprašanje: Izračunajte mehansko energijo, ko je avto vozil s hitrostjo 18 m/s in je njegova masa 7 kg.

rešitev:

Podano: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (avto se premika)

Od,

Mehanska energija (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Zaključek mehanske energije

Mehanska energija je temeljni koncept v fiziki, ki zajema potencialne in kinetične oblike. Ne glede na to, ali gre za shranjeno energijo položaja predmeta ali energijo njegovega gibanja, ima mehanska energija ključno vlogo pri različnih naravnih pojavih in tehnologijah, ki jih je ustvaril človek. Razumevanje delovanja mehanske energije nam omogoča, da jo izkoristimo za praktične aplikacije, od proizvodnje električne energije do napajanja vsakodnevnih naprav. Ta proces pretvorbe energije še naprej spodbuja inovacije in oblikuje naš sodobni svet.

Mehanska energija - pogosta vprašanja

Kaj je mehanska energija?

Mehanska energija je energija, ki jo ima predmet zaradi svojega gibanja (kinetična energija) ali položaja (potencialna energija) ali kombinacije obojega.

Kako se izračuna mehanska energija?

Celotna mehanska energija predmeta je vsota njegove kinetične energije (0,5 * masa * hitrost^2) in potencialne energije (masa * gravitacija * višina), če obstaja.

Katere so vrste mehanske energije?

Obstajata dve glavni vrsti mehanske energije: kinetična energija, ki je povezana z gibanjem predmeta, in potencialna energija, ki je povezana s položajem ali stanjem predmeta.

Kateri so nekateri primeri mehanske energije?

Primeri mehanske energije vključujejo nihajoče nihalo, premikajoči se avto, raztegnjeno vzmet, kotalečo se kroglo in mnoge druge, kjer gre za gibanje ali položaj.

Kako je mehanska energija povezana z delom?

Delo se opravi na predmetu, ko ga sila premakne skozi razdaljo. Mehanska energija je povezana z delom v tem smislu, da lahko delo prenaša energijo na predmet ali iz njega in tako spremeni njegovo mehansko energijo.

Ali se mehanska energija lahko pretvori v druge oblike energije?

Da, mehansko energijo je mogoče pretvoriti v druge oblike energije, kot je električna energija v generatorju, toplotna energija zaradi trenja ali zvočna energija, ko predmet vibrira.

Ali se mehanska energija ohranja?

V skladu z načelom ohranjanja mehanske energije v odsotnosti nekonservativnih sil, kot sta trenje ali zračni upor, ostane skupna mehanska energija sistema konstantna.

Kako se mehanska energija uporablja v vsakdanjem življenju?

Mehanska energija se v vsakdanjem življenju uporablja na nešteto načinov, od prevoza (avtomobili, kolesa) do gospodinjskih aparatov (mešalniki, dvigala) do športa (tek, skakanje).

Katere so nekatere aplikacije mehanske energije v resničnem svetu?

Uporabe mehanske energije v resničnem svetu vključujejo obnovljive vire energije, kot so vetrne turbine in hidroelektrarne, ter stroje in opremo, ki se uporabljajo v proizvodnji in gradnji.

Kako je mogoče mehansko energijo optimizirati ali učinkoviteje izkoristiti?

Mehansko energijo je mogoče optimizirati z zmanjšanjem trenja in drugih virov izgube energije, izboljšanjem zasnove in učinkovitosti strojev ter uporabo naprednih materialov in tehnologij.