Meganiese energie

Meganiese energie van 'n fietsryer

In vorige artikels het ons deeglik ontleed kinetiese energie en alles wat daarmee verband hou. In hierdie geval gaan ons voort met die opleiding en gaan ons verder studeer meganiese energie. Hierdie tipe energie is wat geproduseer word deur die werk van 'n liggaam. Dit kan tussen ander liggame oorgedra word. Daar kan gesê word dat dit die som is van die kinetiese energie wat deur die beweging van liggame geproduseer word, met die elastiese en / of gravitasie potensiële energie. Hierdie energie word geproduseer deur die interaksie van liggame in verhouding tot die posisie wat elkeen het.

In hierdie pos leer u alles wat verband hou met meganiese energie, van hoe dit werk tot hoe om dit te bereken en hul hulpmiddels. Wil u meer daaroor leer? Hou aan om te lees 🙂

Verduideliking van meganiese energie

Meganiese energie

Kom ons neem 'n voorbeeld om dit maklik te verstaan. Kom ons dink aan 'n voorwerp wat van 'n afstand van die grond af gegooi word. Daardie voorwerp het 'n vorige kinetiese energie omdat dit beweeg. Namate dit vorder, verkry dit 'n spoed- en gravitasie-potensiële energie wanneer dit bo die grondvlak verhef word. Laat ons die gooi van 'n bal as voorbeeld neem.

As ons in ag neem dat ons arm werk aan die bal uitoefen, dra dit die kinetiese energie daaroor oor sodat dit kan beweeg. In hierdie voorbeeld gaan ons kyk weglaatbare wrywingskrag met lug Anders sou dit die berekeninge en die aanleer van die konsep baie moeilik maak. As die bal gegooi is en in die lug is, dra dit die kinetiese energie wat dit beweeg om te beweeg en die gravitasie-potensiële energie wat dit na die grond trek omdat dit verhef is.

Daar moet altyd in gedagte gehou word dat ons aan die swaartekrag onderwerp word. Die swaartekrag van die aarde stoot ons grond toe met 'n versnelling van 9,8 meter per sekonde in die kwadraat. Albei kragte wat met die bal in wisselwerking is, het verskillende spoed, versnelling en rigting. Daarom is meganiese energie die resultaat van albei energieë.

Die meeteenheid van meganiese energie is volgens die Internasionale Stelsel die joule.

formule

Gooi 'n bal

Vir fisici word die berekening van meganiese energie vertaal in die som van kinetiese energie en gravitasiepotensiaal. Dit word uitgedruk deur die formule:

Em = Ec + Ep

Waar Em die meganiese energie is, is Ec die kinetiese en Ep die potensiaal. Ons het die kinetiese energieformule in 'n ander pos gesien. As ons oor gravitasie potensiële energie praat, praat ons oor die gevolg van massatye hoogte en swaartekrag. Die vermenigvuldiging van hierdie eenhede wys vir ons die potensiële energie van 'n voorwerp.

Beginsel van die behoud van energie

Meganiese energie van 'n motorfiets

Onderwysers het altyd weer en weer daarop aangedring dat energie nie geskep of vernietig word nie, maar dat dit getransformeer word. Dit bring ons by die beginsel van energiebesparing.

Wanneer meganiese energie afkomstig is van 'n geïsoleerde stelsel (een waarin geen wrywing bestaan ​​nie) gebaseer op konserwatiewe kragte (wat die meganiese energie van die stelsel bewaar) die gevolg daarvan sal konstant bly. In 'n ander situasie sal die energie van die liggaam konstant wees solank die verandering slegs in die energiemodus plaasvind en nie in die waarde daarvan nie. Dit wil sê as energie van kineties na potensiaal of na meganies getransformeer word.

As ons die bal byvoorbeeld vertikaal gooi, sal dit al die kinetiese en potensiële energie hê op die oomblik van opkoms. As dit egter sy hoogste punt bereik, sonder om te verplaas, het dit slegs die potensiële swaartekrag-energie. In hierdie geval word energie behoue ​​gebly, maar in potensiële modus.

Hierdie afleiding kan wiskundig uitgedruk word met die vergelyking:

Em = Ec + Ep = konstant

Voorbeelde van oefeninge

Oefeninge en probleme

Om u hierdie soort energie beter te leer, gaan ons 'n paar voorbeelde van oefeninge gee en ons sal dit stap vir stap oplos. In hierdie vrae gaan ons oor die verskillende soorte energie wat ons tot dusver gesien het.

  1. Gaan die verkeerde opsie na:
  2. a) Kinetiese energie is die energie wat 'n liggaam besit, omdat dit in beweging is.
  3. b) Daar kan gesê word dat swaartekrag potensiële energie die energie is wat 'n liggaam besit omdat dit op 'n sekere hoogte bo die aardoppervlak geleë is.
  4. c) Die totale meganiese energie van 'n liggaam is algemeen, selfs met die voorkoms van wrywing.
  5. d) Die totale energie van die heelal is konstant en kan van een vorm na 'n ander getransformeer word; dit kan egter nie geskep of vernietig word nie.
  6. e) As 'n liggaam kinetiese energie het, is dit in staat om werk te doen.

In hierdie geval is die verkeerde opsie die laaste opsie. Die werk word nie gedoen deur die voorwerp wat die kinetiese energie het nieDit is die liggaam wat u daardie energie gegee het. Kom ons gaan terug na die voorbeeld van die bal. Deur dit in die lug te gooi, is dit ons wat die werk doen om die kinetiese energie te gee om te beweeg.

  1. Laat ons sê dat 'n bus met massa m langs 'n bergpad ry en met 'n hoogte h daal. Die busbestuurder hou remme om te voorkom dat hy afdraand bots. Dit hou die spoed van die bus konstant, selfs as die bus daal. Met inagneming van hierdie voorwaardes, dui aan of dit waar of onwaar is:
  • Die variasie van die kinetiese energie van die motor is nul.
  • Die meganiese energie van die bus-aarde-stelsel word behoue ​​gebly, aangesien die spoed van die bus konstant is.
  • Die totale energie van die bus-aarde-stelsel word behoue ​​gebly, hoewel 'n deel van die meganiese energie in interne energie omskep word.

Die antwoord op hierdie oefening is V, F, V. Dit wil sê, die eerste opsie is waar. As ons na die formule vir kinetiese energie gaan, kan ons sien dat as die spoed konstant is, die kinetiese energie konstant bly. Meganiese energie word nie bewaar nie, aangesien die swaartekragpotensiaal bly wissel wanneer dit van hoogtes daal. Die laaste is waar, aangesien die interne energie van die voertuig groei om die liggaam te laat beweeg.

Ek hoop dat u met hierdie voorbeelde beter kan leer oor meganiese energie en die fisiese eksamens kan slaag wat soveel kos vir baie mense 😛


Die inhoud van die artikel voldoen aan ons beginsels van redaksionele etiek. Klik op om 'n fout te rapporteer hier.

Wees die eerste om te kommentaar lewer

Laat u kommentaar

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie.

*

*

  1. Verantwoordelik vir die data: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van die data: Beheer SPAM, bestuur van kommentaar.
  3. Wettiging: U toestemming
  4. Kommunikasie van die data: Die data sal nie aan derde partye oorgedra word nie, behalwe deur wettige verpligtinge.
  5. Datastoor: databasis aangebied deur Occentus Networks (EU)
  6. Regte: U kan u inligting te alle tye beperk, herstel en verwyder.