Í fyrri greinum greindum við rækilega hreyfiorka og allt sem því tengist. Í þessu tilfelli höldum við áfram með þjálfunina og höldum áfram að læra vélræn orka. Þessi tegund orku er það sem er framleitt með vinnu líkamans. Það er hægt að flytja það á milli annarra aðila. Það má segja að það sé summa hreyfiorku sem myndast við hreyfingu líkama, með teygjanlegu og / eða þyngdarmögulega orkuna. Þessi orka er framleidd með samspili líkama miðað við þá stöðu sem hver og einn hefur.
Í þessari færslu lærirðu allt sem tengist vélrænni orku, allt frá því hvernig hún virkar og hvernig á að reikna hana og veitur hennar. Myndir þú vilja fræðast um það? Haltu áfram að lesa 🙂
Skýring á vélrænni orku
Tökum dæmi til að gera það auðskilið. Hugsum okkur hlut sem hent er úr fjarlægð frá jörðu. Sá hlutur mun bera fyrri hreyfiorku vegna þess að hann hreyfist. Þegar það þróast öðlast það hraða og þyngdarmöguleika þegar það er hækkað yfir jörðu. Tökum kasta kúlu sem dæmi.
Að teknu tilliti til þess að handleggur okkar vinnur á boltanum, flytur hann hreyfiorku til hans svo hann geti hreyfst. Í þessu dæmi sem við ætlum að skoða hverfandi núningskraftur við loft Annars myndi það gera útreikninga og læra hugtakið mjög erfitt. Þegar boltanum hefur verið hent og er í loftinu ber hann hreyfiorkuna sem knýr hann til hreyfingar og þyngdarmöguleikann sem dregur hann til jarðar vegna þess að hann er hækkaður.
Við verðum alltaf að hafa í huga að við erum beitt þyngdaraflinu. Þyngdarafl jarðar ýtir okkur í átt að jörðinni með hröðun upp á 9,8 metra á sekúndu í öðru veldi. Báðir kraftar sem hafa samskipti við boltann hafa mismunandi hraða, hröðun og stefnu. Þess vegna er vélræn orka afleiðing beggja orkanna.
Mælieiningin á vélrænni orku, samkvæmt alþjóðakerfinu, er joule.
Formúla
Fyrir eðlisfræðinga þýðir útreikningur á vélrænni orku samtölu hreyfiorku og þyngdarmöguleika. Þetta kemur fram með formúlunni:
Em = Ec + Ep
Þar sem Em er vélræna orkan, Ec hreyfingin og Ep hugsanlegur. Við sáum hreyfiorkuformúluna í annarri færslu. Þegar við tölum um mögulega þyngdarorku erum við að tala um afleiðingu massa sinnum hæð og þyngdarafl. Margföldun þessara eininga sýnir okkur mögulega orku hlutar.
Meginregla um varðveislu orku
Kennarar hafa alltaf staðið fast á því aftur og aftur að orka sé hvorki búin til né eyðilögð heldur umbreytt. Þetta færir okkur að meginreglunni um varðveislu orku.
Þegar vélræn orka kemur frá einangruðu kerfi (þar sem engin núning er) byggð á íhaldssömum öflum (sem varðveitir vélrænni orku kerfisins) afleiðing þess mun haldast stöðug. Í öðrum aðstæðum verður orka líkamans stöðug svo framarlega sem breytingin á sér stað aðeins í orkustillingu en ekki í gildi hennar. Það er að segja ef orka umbreytist úr hreyfigetu í hugsanleg eða í vélræn.
Til dæmis, ef við hendum boltanum lóðrétt mun hann hafa alla hreyfiorku og mögulega orku á upphafsstundu. En þegar það nær hæsta punkti og er stöðvað án tilfærslu mun það aðeins hafa þyngdarmöguleikann. Í þessu tilfelli er orka varðveitt en í hugsanlegri ham.
Þessi frádráttur er hægt að tjá stærðfræðilega með jöfnunni:
Em = Ec + Ep = fasti
Dæmi um æfingar
Til að bjóða þér betri kennslu í þessari tegund orku ætlum við að setja nokkur dæmi um æfingar og við munum leysa þær skref fyrir skref. Í þessum spurningum munum við taka til mismunandi gerða orku sem við höfum séð hingað til.
- Athugaðu rangan valkost:
- a) Hreyfiorka er orkan sem líkami býr yfir, vegna þess að hún er á hreyfingu.
- b) Það má segja að þyngdaraflsorkan sé orkan sem líkami býr yfir vegna þess að hún er staðsett í ákveðinni hæð yfir yfirborði jarðar.
- c) Heildar vélræn orka líkama er algeng, jafnvel þó að núningur komi fram.
- d) Heildarorka alheimsins er stöðug og getur umbreytt frá einni mynd til annarrar; þó er ekki hægt að búa það til eða eyðileggja.
- e) Þegar líkami hefur hreyfiorku er hann fær um að vinna.
Í þessu tilfelli er röngi kosturinn sá síðasti. Verkið er ekki unnið af hlutnum sem hefur hreyfiorkuEn líkaminn sem hefur gefið þér þá orku. Förum aftur að boltadæminu. Með því að henda því í loftið erum það við sem vinnum verkið til að gefa hreyfiorkunni til að hreyfa sig.
- Við skulum segja að rúta með massa m fer um fjallveg og lækkar um hæð h. Strætóbílstjórinn heldur bremsunni áfram til að forðast að bresta niður á við. Þetta heldur hraðanum í rútunni stöðugum jafnvel þegar rútan er á niðurleið. Miðað við þessi skilyrði, gefðu til kynna hvort það sé satt eða ósatt:
- Afbrigði hreyfiorku bílsins er núll.
- Vélrænni orku strætókerfisins er varðveitt þar sem hraðinn í rútunni er stöðugur.
- Heildarorku strætó-jörðarkerfisins er varðveitt, þó að hluta af vélrænni orkunni sé breytt í innri orku.
Svarið við þessari æfingu er V, F, V. Það er, fyrsti kosturinn er sannur. Ef við förum að formúlunni fyrir hreyfiorku getum við séð að ef hraðinn er stöðugur, þá er hreyfiorkan stöðug. Vélrænni orku er ekki varðveitt þar sem þyngdarmöguleikinn heldur áfram að vera breytilegur þegar hann fer niður úr hæðum. Það síðasta er satt þar sem innri orka ökutækisins vex til að halda líkamanum á hreyfingu.
Ég vona að með þessum dæmum geti þú lært betur um vélræna orku og staðist líkamsprófin sem kosta marga svo mikið 😛
Vertu fyrstur til að tjá