이전 기사에서 우리는 운동 에너지 그리고 그것과 관련된 모든 것. 이 경우 우리는 훈련을 계속하고 공부를 계속합니다. 기계적 에너지. 이러한 유형의 에너지는 신체의 활동에 의해 생성되는 것입니다. 다른 기관간에 전송할 수 있습니다. 신체의 움직임에 의해 생성되는 운동 에너지와 탄성 및 / 또는 중력 위치 에너지의 합이라고 할 수 있습니다. 이 에너지는 각자의 위치와 관련하여 신체의 상호 작용을 통해 생성됩니다.
이 게시물에서는 작동 방식부터 계산 방법 및 유틸리티에 이르기까지 기계 에너지와 관련된 모든 것을 배웁니다. 그것에 대해 배우고 싶습니까? 계속 읽으십시오 🙂
기계적 에너지의 설명
이해하기 쉽도록 예를 들어 보겠습니다. 지면에서 멀리 떨어져있는 물체를 생각해 봅시다. 그 물체는 움직이기 때문에 이전의 운동 에너지를 전달합니다. 전진하면서지면 위로 올라갈 때 속도와 중력 위치 에너지를 얻습니다. 공 던지기를 예로 들어 봅시다.
우리 팔이 공에 작용하는 것을 고려하면 운동 에너지를 공에 전달하여 움직일 수 있습니다. 이 예에서 우리는 고려할 것입니다 공기에 대한 무시할 수있는 마찰력 그렇지 않으면 계산을하고 개념을 배우기가 매우 어렵습니다. 공이 던져져 공중에있을 때, 공을 움직이게하는 운동 에너지와 상승하기 때문에 땅으로 끌어 당기는 중력 위치 에너지를 전달합니다.
우리는 중력의 영향을 받는다는 것을 항상 명심해야합니다. 지구의 중력은 우리를 초당 9,8 미터의 가속도 제곱. 공과 상호 작용하는 두 힘은 속도, 가속도 및 방향이 다릅니다. 따라서 기계적 에너지는 두 에너지의 결과입니다.
국제 시스템에 따르면 기계 에너지 측정 단위는 줄입니다.
공식
물리학 자들에게 기계적 에너지를 계산하는 것은 운동 에너지와 중력 잠재력의 합으로 해석됩니다. 이것은 다음 공식으로 표현됩니다.
Em = Ec + Ep
Em은 기계 에너지이고 Ec는 운동이고 Ep는 잠재력입니다. 우리는 다른 포스트에서 운동 에너지 공식을 보았습니다. 중력 위치 에너지에 대해 이야기 할 때 우리는 질량 곱하기 높이와 중력의 결과에 대해 이야기하고 있습니다. 이 단위의 곱셈은 우리에게 물체의 위치 에너지를 보여줍니다.
에너지 절약 원리
교사들은 에너지가 생성되거나 파괴되지 않고 변형된다고 항상 반복해서 주장 해 왔습니다. 이것은 우리에게 에너지 보존 원칙을 가져옵니다.
기계적 에너지가 보수적 힘 (시스템의 기계적 에너지를 보존하는)에 기반하여 분리 된 시스템 (마찰이없는 시스템)에서 나오는 경우 그 결과는 일정하게 유지됩니다. 또 다른 상황에서는 변화가 그 값이 아닌 에너지 모드에서만 발생하는 한 신체의 에너지는 일정합니다. 즉, 에너지가 운동에서 전위 또는 기계로 변환되는 경우입니다.
예를 들어 공을 수직으로 던지면 상승하는 순간 모든 운동 에너지와 위치 에너지를 갖게됩니다. 그러나 가장 높은 지점에 도달하여 변위없이 정지하면 중력 위치 에너지 만 갖게됩니다. 이 경우 에너지는 보존되지만 전위 모드입니다.
이 공제는 다음 방정식으로 수학적으로 표현할 수 있습니다.
Em = Ec + Ep = 상수
운동의 예
이러한 유형의 에너지에 대한 더 나은 교육을 제공하기 위해 몇 가지 연습 예제를 넣고 단계별로 해결합니다. 이 질문에서 우리는 지금까지 본 다양한 유형의 에너지를 포함 할 것입니다.
- 잘못된 옵션을 확인하십시오.
- a) 운동 에너지는 몸이 움직이기 때문에 소유하는 에너지입니다.
- b) 중력 위치 에너지는 지구 표면에서 일정 높이에 위치하기 때문에 신체가 소유하는 에너지라고 할 수 있습니다.
- c) 신체의 총 기계적 에너지는 마찰이 발생하더라도 일반적입니다.
- d) 우주의 총 에너지는 일정하며 한 형태에서 다른 형태로 변형 될 수 있습니다. 그러나 생성하거나 파괴 할 수 없습니다.
- e) 신체가 운동 에너지를 가지고 있으면 일을 할 수 있습니다.
이 경우 잘못된 옵션이 마지막 옵션입니다. 운동 에너지를 가진 물체가 작업을하지 않습니다.그러나 당신에게 그 에너지를 준 몸. 공 예제로 돌아가 보겠습니다. 그것을 공중에 던짐으로써 우리는 움직일 수있는 운동 에너지를주는 일을하는 사람입니다.
- 질량이 m 인 버스가 산길을 따라 높이 h만큼 하강한다고 가정 해 봅시다. 버스 운전사는 내리막에서 충돌하지 않도록 브레이크를 계속 유지합니다. 이것은 버스가 하강 할 때에도 버스의 속도를 일정하게 유지합니다. 이러한 조건을 고려하여 참인지 거짓인지 표시하십시오.
- 자동차의 운동 에너지 변동은 XNUMX입니다.
- 버스의 속도가 일정하기 때문에 버스-지구 시스템의 기계적 에너지가 보존됩니다.
- 버스-지구 시스템의 총 에너지는 보존되지만 기계적 에너지의 일부는 내부 에너지로 변환됩니다.
이 연습에 대한 답은 V, F, V입니다. 즉, 첫 번째 옵션이 참입니다. 운동 에너지의 공식으로 가면 속도가 일정하면 운동 에너지가 일정하다는 것을 알 수 있습니다. 중력 잠재력은 높이에서 내려갈 때 계속 변하기 때문에 기계적 에너지는 보존되지 않습니다. 마지막은 사실입니다. 차량의 내부 에너지가 증가하여 차체가 계속 움직이기 때문입니다.
이 예제를 통해 기계 에너지에 대해 더 잘 배우고 많은 사람들에게 비용이 많이 드는 신체 검사를 통과 할 수 있기를 바랍니다. 😛