Mechaninė energija – kai jėga veikia objektą, kad jį išstumtų, sakoma, kad darbas atliekamas. Darbas apima jėgos panaudojimą objektui perkelti. Objektas kaups energiją po to, kai jame bus atliktas darbas.

Mechaninė energija – tai energijos kiekis, kurį įgauna veikiantis objektas. Šiame straipsnyje bus aptarta mechaninės energijos formulė ir pavyzdžiai, taip pat mechaninės energijos samprata ir komponentai.

Turinys

• Mechaninė energija
• Mechaninės energijos formulė
• Mechaninės energijos pavyzdžiai
• Ar mechaninė energija yra potenciali ar kinetinė?
• Mechaninės energijos pavertimas elektros energija
• Klausimų pavyzdžiai

Mechaninė energija

Kinetinės ir potencialios energijos suma objekte vadinama mechanine energija. Jis kaupiasi atliekant tam tikrą užduotį. Kitaip tariant, objekto energiją galime apibūdinti pagal jo greitį ar padėtį, arba abu.

Dėl savo vietos žinome, kad objektas turi potencialią energiją. Kadangi norint nustatyti objektą tam tikrame aukštyje, reikės šiek tiek darbo. Be to, objektas turi kinetinę energiją dėl darbo, kurį jis atlieka siekdamas judėti. Kai objektas juda, laikoma, kad jo potenciali energija lygi nuliui. Kita vertus, jo kinetinė energija ramybės būsenoje bus lygi 0.

Patikrinti: Energijos rūšys – apibrėžimas, tipai, pavyzdžiai ir faktai

Mechaninės energijos formulė

Mechaninės energijos formulė yra tokia:

Mechaninė energija (M.E.) = kinetinė energija (K.E.) + potenciali energija (P.E.)

kur,

• Kinetinė energija (K.E.) = (1/2)mv²
• Potenciali energija (P.E.) = m × g × h

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

kur,

• m = objekto masė,
• v = objekto greitis,
• g = pagreitis dėl gravitacijos,
• h = objekto aukštis nuo žemės.

Mechaninės energijos pavyzdžiai

Bėgimas arba ėjimas : Kai bėgate ar einate, jūsų kūnas cheminę energiją iš maisto paverčia mechanine energija, stumdamas jus į priekį.

Svyruojanti švytuoklė: Siūbuojanti švytuoklė pasižymi mechanine energija, kai ji svyruoja pirmyn ir atgal tarp potencialios energijos aukščiausiame svyravimo taške ir kinetinės energijos žemiausiame taške.

Judančios transporto priemonės : automobiliai, traukiniai, dviračiai ir kitos transporto priemonės degalus arba žmogaus energiją paverčia mechanine energija, kad judėtų iš vienos vietos į kitą.

c++ eilutės padalijimas

Spyruoklės ištempimas: Kai ištempiate spyruoklę, taikote jėgą, kad ją išstumtumėte, spyruoklėje kaupdami potencialią mechaninę energiją.

Besisukantys peiliai: Lėktuvų vėjo turbinos ir sraigtai vėjo ar variklio energiją paverčia mechanine energija, kad generuotų elektrą arba stumtų orlaivį į priekį.

Ar mechaninė energija yra potenciali ar kinetinė?

Mechaninė energija gali būti potenciali arba kinetinė. Potenciali energija yra susijusi su objekto padėtimi arba būkle, o kinetinė energija yra susijusi su jo judėjimu . Pagalvokite apie pakeltą svorį (potencialią energiją), o ne judantį kamuolį (kinetinę energiją).

Mechaninės energijos pavertimas elektros energija

• Mechaninės energijos pavertimas elektros energija apima mechaninių sistemų fizinio judėjimo arba potencialios energijos pavertimą elektros energija.
• Šis procesas naudojamas įvairiose technologijose pavyzdžiui, generatoriai, kur mechaninės jėgos, tokios kaip vėjo ar vandens srovės, sukasi turbinas .
• Turbinos mechaninę energiją paverčia elektros energija per elektromagnetinę indukciją.
• Pjezoelektrinės medžiagos taip pat gali tiesiogiai paversti mechaninį įtempį ar vibraciją elektros energija.
• Šios konversijos programos apima jutikliai, energijos surinkimo įrenginiai ir nešiojamos technologijos.

R pakylėtas straipsnis

• Kaip apskaičiuoti mechaninę energiją?
• Energijos konvertavimas
• Energija
• Kinetinė energija
• Energijos tvermės dėsnis
• Elektros naudojimas kasdieniame gyvenime

Klausimų pavyzdžiai

1 klausimas: apibrėžkite mechaninę energiją.

Atsakymas :

Kinetinės ir potencialios energijos suma objekte vadinama mechanine energija. Objekto kinetinė energija yra susijusi su jo judėjimu, o potenciali energija yra susijusi su jo padėtimi. Jei objekte nėra judėjimo, visa mechaninė energija bus tik jame esanti potenciali energija, panašiai, jei nesikeičia objekto padėtis, nei objekto orientacija, tada objektas neturi potencialios energijos.

2 klausimas: konkrečiame aukštyje nuo žemės skrendantis kūnas turi 500 J kinetinės energijos ir 738 J potencialios energijos. Apskaičiuokite suminę mechaninę energiją.

Sprendimas:

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

Nuo,

Mechaninė energija (M.E.) = kinetinė energija (K.E.) + potenciali energija (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

3 klausimas: žmogus sėdi ant 23 m aukščio ir 150 kg sveriančio pastato. Nustatykite, kiek yra mechaninės energijos.

Sprendimas:

Duota: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (asmuo statinėje padėtyje)

Nuo,

Mechaninė 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

4 klausimas: apskaičiuokite 21 kg sveriančio daikto, keliaujančio 10 ms greičiu, mechaninę energiją ^-1 greitis.

Sprendimas:

Duota: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (Objektas juda)

Nuo,

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

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

5 klausimas: Jei objekto kinetinė energija yra 230 J, o objekto potenciali energija yra 300 J, tada raskite mechaninę energiją.

Sprendimas:

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

Nuo,

Mechaninė energija (M.E.) = kinetinė energija (K.E.) + potenciali energija (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

6 klausimas: Apskaičiuokite mechaninę energiją, kai automobilis važiavo 18 m/s greičiu, o jo masė yra 7 kg.

Sprendimas:

Duota: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (automobilis juda)

Nuo,

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

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Išvada apie mechaninę energiją

Mechaninė energija yra pagrindinė fizikos sąvoka, apimanti potencialias ir kinetinės formas. Nesvarbu, ar tai būtų sukaupta objekto padėties energija, ar jo judėjimo energija, mechaninė energija vaidina lemiamą vaidmenį įvairiuose gamtos reiškiniuose ir žmogaus sukurtose technologijose. Suprasdami, kaip veikia mechaninė energija, galime ją panaudoti praktiniam pritaikymui – nuo ​​elektros energijos gamybos iki kasdienių prietaisų maitinimo. Šis energijos konversijos procesas ir toliau skatina naujoves ir formuoja mūsų šiuolaikinį pasaulį.

Mechaninė energija – DUK

Kas yra mechaninė energija?

Mechaninė energija yra energija, kurią objektas turi dėl jo judėjimo (kinetinė energija) arba padėties (potenciali energija) arba abiejų derinio.

Kaip apskaičiuojama mechaninė energija?

Bendra objekto mechaninė energija yra jo kinetinės energijos (0,5 * masė * greitis^2) ir potencialios energijos (masė * gravitacija * aukštis), jei taikoma.

Kokios yra mechaninės energijos rūšys?

Yra du pagrindiniai mechaninės energijos tipai: kinetinė energija, kuri yra susijusi su objekto judėjimu, ir potenciali energija, kuri yra susijusi su objekto padėtimi ar būsena.

Kokie yra mechaninės energijos pavyzdžiai?

Mechaninės energijos pavyzdžiai yra siūbuojanti švytuoklė, judantis automobilis, ištempta spyruoklė, riedantis rutulys ir daugelis kitų, kur dalyvauja judėjimas ar padėtis.

Kaip mechaninė energija susijusi su darbu?

Darbas su objektu atliekamas, kai jėga priverčia jį judėti per atstumą. Mechaninė energija yra susijusi su darbu, nes darbas gali perduoti energiją į objektą arba iš jo, pakeisdamas jo mechaninę energiją.

Ar mechaninę energiją galima paversti kitomis energijos formomis?

Taip, mechaninė energija gali būti paversta kitomis energijos formomis, pavyzdžiui, elektros energija generatoriuje, šilumine energija dėl trinties arba garso energija, kai objektas vibruoja.

Ar išsaugoma mechaninė energija?

Pagal mechaninės energijos išsaugojimo principą, nesant nekonservatyvių jėgų, tokių kaip trintis ar oro pasipriešinimas, bendra mechaninė sistemos energija išlieka pastovi.

Kaip mechaninė energija naudojama kasdieniame gyvenime?

Mechaninė energija kasdieniame gyvenime naudojama begaliai – nuo ​​transporto (automobiliai, dviračiai) iki buitinės technikos (blenderiai, liftai) iki sporto (bėgimas, šokinėjimas).

Kokie yra mechaninės energijos pritaikymai realiame pasaulyje?

Mechaninės energijos panaudojimas realiame pasaulyje apima atsinaujinančius energijos šaltinius, tokius kaip vėjo turbinos ir hidroelektrinių užtvankos, taip pat gamyboje ir statyboje naudojamos mašinos ir įranga.

Kaip galima optimizuoti arba efektyviau panaudoti mechaninę energiją?

Mechaninę energiją galima optimizuoti sumažinant trintį ir kitus energijos nuostolių šaltinius, tobulinant mašinų konstrukciją ir efektyvumą bei naudojant pažangias medžiagas ir technologijas.