У папярэдніх артыкулах мы старанна аналізавалі кінэтычная энергія і ўсё, што з гэтым звязана. У гэтым выпадку мы працягваем навучанне і працягваем вучыцца механічная энергія. Гэты тып энергіі - гэта тое, што выпрацоўваецца працай цела. Яго можна пераносіць паміж іншымі органамі. Можна сказаць, што гэта сума кінэтычнай энергіі, якая ўтвараецца пры руху целаў, з эластычнай і / або гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіяй. Гэтая энергія выпрацоўваецца пры ўзаемадзеянні цел у залежнасці ад становішча, якое мае кожнае.
У гэтым пасце вы даведаецеся ўсё, што звязана з механічнай энергіяй, ад таго, як яна працуе, да таго, як вылічыць яе і яе карыснасць. Хочаце даведацца пра гэта? Працягвайце чытаць 🙂
Тлумачэнне механічнай энергіі
Каб было лёгка зразумець, возьмем прыклад. Давайце падумаем пра прадмет, які кідаецца здалёк ад зямлі. Гэты аб'ект будзе несці папярэднюю кінэтычную энергію, таму што рухаецца. Па меры прасоўвання ён атрымлівае хуткасць і гравітацыйную патэнцыяльную энергію, калі ўзвышаецца над узроўнем зямлі. У якасці прыкладу возьмем кіданне мяча.
Улічваючы, што наша рука працуе над мячом, яна перадае яму кінэтычную энергію, каб яна магла рухацца. У гэтым прыкладзе мы разгледзім нязначная сіла трэння з паветрам Інакш гэта вельмі ўскладніць разлікі і вывучэнне канцэпцыі. Калі мяч кінуты і знаходзіцца ў паветры, ён нясе ў сабе кінетычную энергію, якая рухае яго, і гравітацыйную патэнцыяльную энергію, якая прыцягвае яго да зямлі, таму што ён павышаны.
Заўсёды трэба мець на ўвазе, што на нас дзейнічае сіла цяжару. Гравітацыя Зямлі штурхае нас да зямлі з паскарэнне 9,8 метра ў секунду ў квадраце. Абедзве сілы, якія ўзаемадзейнічаюць з мячом, маюць розную хуткасць, паскарэнне і кірунак. Такім чынам, механічная энергія з'яўляецца вынікам абедзвюх энергій.
Адзінкай вымярэння механічнай энергіі, згодна з Міжнароднай сістэмай, з'яўляецца джоўль.
формула
Для фізікаў разлік механічнай энергіі ператвараецца ў суму кінетычнай энергіі і гравітацыйнага патэнцыялу. Гэта выражаецца формулай:
Em = Ec + Ep
Дзе Em - механічная энергія, Ec - кінетычная, а Ep - патэнцыял. Формулу кінэтычнай энергіі мы бачылі ў іншым паведамленні. Калі мы гаворым пра гравітацыйную патэнцыяльную энергію, мы гаворым пра вынік масы, памножанай на вышыню і гравітацыю. Памнажэнне гэтых адзінак паказвае нам патэнцыяльную энергію аб'екта.
Прынцып захавання энергіі
Настаўнікі заўсёды зноў і зноў настойвалі на тым, што энергія не ствараецца і не разбураецца, а ператвараецца. Гэта падводзіць нас да прынцыпу захавання энергіі.
Калі механічная энергія паступае з ізаляванай сістэмы (той, у якой няма трэння), заснаванай на кансерватыўных сілах (якая захоўвае механічную энергію сістэмы) яго вынік будзе заставацца нязменным. У іншай сітуацыі энергія цела будзе пастаяннай, пакуль змена адбываецца толькі ў энергетычным рэжыме, а не ў яго значэнні. Гэта значыць, калі энергія ператвараецца з кінетычнай у патэнцыяльную альбо ў механічную.
Напрыклад, калі мы кінем мяч вертыкальна, у яго будзе ўся кінетычная і патэнцыяльная энергія ў момант уздыму. Аднак, калі ён дасягае найвышэйшай кропкі, спыняючыся без зрушэння, ён будзе мець толькі гравітацыйную патэнцыяльную энергію. У гэтым выпадку энергія захоўваецца, але ў патэнцыяльным рэжыме.
Гэты вылік можна выказаць матэматычна з дапамогай ураўнення:
Em = Ec + Ep = пастаянная
Прыклады практыкаванняў
Каб прапанаваць вам лепшае навучанне гэтаму тыпу энергіі, мы збіраемся прывесці некалькі прыкладаў практыкаванняў, і мы будзем вырашаць іх паэтапна. У гэтых пытаннях мы будзем удзельнічаць у розных відах энергіі, якія мы бачылі да гэтага часу.
- Праверце няправільны варыянт:
- а) Кінетычная энергія - гэта энергія, якой валодае цела, бо яно знаходзіцца ў руху.
- б) Можна сказаць, што гравітацыйная патэнцыяльная энергія - гэта энергія, якой валодае цела, бо яно знаходзіцца на пэўнай вышыні над зямной паверхняй.
- в) Поўная механічная энергія цела агульная, нават пры з'яўленні трэння.
- г) Поўная энергія Сусвету сталая і можа ператварацца з адной формы ў іншую; аднак яго нельга стварыць альбо знішчыць.
- д) Калі цела мае кінетычную энергію, яно здольна выконваць працу.
У гэтым выпадку няправільны варыянт - апошні. Праца не выконваецца аб'ектам, які валодае кінетычнай энергіяйАле цела, якое дало вам гэтую энергію. Вернемся да прыкладу мяча. Кідаючы яго ў паветра, мы робім працу, каб даць яму рухацца кінэтычнай энергіяй.
- Скажам, што аўтобус масай m едзе па горнай дарозе і спускаецца на вышыню h. Кіроўца аўтобуса ўтрымлівае тармазы, каб пазбегнуць падзення пад гару. Гэта падтрымлівае хуткасць аўтобуса пастаяннай, нават калі аўтобус спускаецца. Улічваючы гэтыя ўмовы, укажыце, праўда гэта ці ілжыва:
- Змяненне кінетычнай энергіі аўтамабіля роўна нулю.
- Механічная энергія сістэмы аўтобус-Зямля захоўваецца, бо хуткасць аўтобуса пастаянная.
- Агульная энергія сістэмы шына-Зямля захоўваецца, хаця частка механічнай энергіі ператвараецца ва ўнутраную.
Адказ на гэта практыкаванне - V, F, V. Гэта значыць, першы варыянт праўдзівы. Калі перайсці да формулы кінетычнай энергіі, можна ўбачыць, што калі хуткасць сталая, то кінэтычная энергія застаецца пастаяннай. Механічная энергія не захоўваецца, бо гравітацыйны патэнцыял працягвае змяняцца пры спуску з вышыні. Апошняе дакладна, бо ўнутраная энергія транспартнага сродку расце, каб падтрымліваць цела.
Я спадзяюся, што на гэтых прыкладах вы зможаце лепш даведацца пра механічную энергію і здаць фізічныя экзамены, якія каштуюць шмат каму people
Будзьце першым, каб каментаваць