Mehaaniline energia ja selle liigid

Mehaaniline energia ja selle liigid
Mehaaniline energia ja selle liigid
Anonim

Sõna "energia" pärineb kreeka keelest ja tähendab "tegevust", "tegevust". Mõiste enda võttis esmakordselt kasutusele inglise füüsik T. Jung 19. sajandi alguses. "Energia" all mõeldakse seda omadust omava keha võimet tööd teha. Keha on võimeline tegema, mida rohkem tööd, seda rohkem on tal energiat. Seda on mitut tüüpi: sise-, elektri-, tuuma- ja mehaaniline energia. Viimane on meie igapäevaelus tavalisem kui teised. Alates iidsetest aegadest on inimene õppinud seda oma vajadustega kohandama, muutes selle mehaaniliseks tööks, kasutades erinevaid seadmeid ja struktuure. Samuti saame muuta ühe energiavormi teiseks.

mehaaniline energia
mehaaniline energia

Mehaanika (üks füüsika harudest) raames on mehaaniline energia füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi (keha) võimet teha mehaanilist tööd. Seetõttu on seda tüüpi energia olemasolu indikaator keha teatud kiiruse olemasolu, mille abil ta saab tööd teha.

Mehaanilise energia tüübid: kineetiline ja potentsiaalne. Igal juhul on kineetiline energia skalaarne suurus,mis koosneb kõigi konkreetse süsteemi moodustavate materiaalsete punktide kineetiliste energiate summast. Ühe keha (kehade süsteemi) potentsiaalne energia sõltub aga selle (nende) osade suhtelisest asendist välisjõuväljas. Potentsiaalse energia muutumise indikaator on täiuslik töö.

mehaanilise energia liigid
mehaanilise energia liigid

Kehal on kineetiline energia, kui ta on liikumises (muidu võib seda nimetada liikumisenergiaks), ja potentsiaalne energia, kui see on tõstetud maapinnast kõrgemale mingile kõrgusele (see on vastasmõju energia). Mehaanilist energiat mõõdetakse (nagu ka muud tüüpi) džaulides (J).

Keha energia leidmiseks peate leidma töö, mis kulub selle keha viimiseks nullseisundisse (kui keha energia on võrdne nulliga) praegusesse olekusse. Järgmised valemid, mille järgi saab määrata mehaanilist energiat ja selle liike:

– kineetiline – Ek=mV2/2;

– potentsiaal – Ep=mgh.

Valemites: m on keha mass, V on selle edasiliikumise kiirus, g on langemise kiirendus, h on kõrgus, milleni keha on maapinnast kõrgemale tõstetud.

Kehade süsteemi mehaanilise koguenergia leidmine tähendab selle potentsiaalsete ja kineetiliste komponentide summa tuvastamist.

mehaaniline energia ja selle liigid
mehaaniline energia ja selle liigid

Näited selle kohta, kuidas inimene saab mehaanilist energiat kasutada, on iidsetel aegadel leiutatud tööriistad (nuga, oda jne) ning moodsaimad kellad, lennukid jne.mehhanismid. Loodusjõud (tuul, looded, jõevool) ja inimese või loomade füüsilised pingutused võivad toimida seda tüüpi energia ja sellega tehtava töö allikana.

Tänapäeval allub väga sageli süsteemide mehaaniline töö (näiteks pöörleva võlli energia) hilisemale muundamisele elektrienergia tootmisel, mille jaoks kasutatakse voolugeneraatoreid. On välja töötatud palju seadmeid (mootoreid), mis on võimelised töövedeliku potentsiaali pidev alt mehaaniliseks energiaks muutma.

Selle jäävuse füüsikaseadus, mille kohaselt kehade suletud süsteemis, kus hõõrde- ja takistusjõud puuduvad, on konstantseks väärtuseks selle mõlema tüübi summa (Ek ja Ep) kõigist selle koostisosadest. Selline süsteem on ideaalne, kuid tegelikkuses pole selliseid tingimusi võimalik saavutada.

Soovitan: