Mechanesch Energie

Mechanesch Energie vun engem Cyclist

A fréieren Artikelen hu mir grëndlech analyséiert kinetescher Energie an alles domat verbonnen. An dësem Fall fuere mir weider mam Training a gi weider studéieren mechanesch Energie. Dës Zort Energie ass wat duerch d'Aarbecht vun engem Kierper produzéiert gëtt. Et kann tëscht anere Kierper transferéiert ginn. Et kéint gesot ginn datt et d'Zomm vun der kinetescher Energie ass, déi duerch d'Bewegung vu Kierper produzéiert gëtt, mat der elastescher an / oder der Gravitatiounspotenzialer Energie. Dës Energie gëtt duerch d'Interaktioun vu Kierper a Relatioun mat der Positioun produzéiert déi jidderee huet.

An dësem Post léiert Dir alles wat mat mechanescher Energie ze dinn huet, vu wéi et funktionéiert bis wéi Dir et a seng Utilitéite berechent. Wëllt Dir doriwwer gewuer ginn? Weiderliesen 🙂

Erklärung vu mechanescher Energie

Mechanesch Energie

Fir et einfach ze verstoen, loosst eis e Beispill huelen. Loosst eis un en Objet denken deen aus enger Distanz vum Buedem gehäit gëtt. Dësen Objet wäert eng fréier kinetesch Energie droen, well et sech beweegt. Wéi et virukomm ass, kritt et eng Geschwindegkeet a gravitativ potenziell Energie wann se iwwer dem Buedemniveau erhuewen ass. Loosst eis e Ballgeworf als Beispill huelen.

Wann Dir berécksiichtegt datt eisen Aarm d'Aarbecht op de Ball ausübt, iwwerdréit hien déi kinetesch Energie dozou sou datt hie sech beweege kann. An dësem Beispill wäerte mir berécksiichtegen vernoléissbar Reibungskraaft mat Loft Oder soss géif et Berechnunge maachen an d'Konzept ganz schwéier léieren. Wann de Kugel geworf gouf an an der Loft ass, dréit en déi kinetesch Energie déi en dréit fir ze bewegen an d'Gravitatiounspotenzialenergie déi et op de Buedem zitt, well en erhuewen ass.

Et muss ëmmer am Kapp behale ginn datt mir der Kraaft vun der Schwéierkraaft ausgesat sinn. D'Schwéierkraaft vun der Äerd dréckt eis Richtung Buedem mat eng Beschleunegung vun 9,8 Meter pro Sekonn am Quadrat. Béid Kräften, déi mam Ball interagéieren, hu verschidde Geschwindegkeet, Beschleunegung a Richtung. Dofir ass mechanesch Energie d'Resultat vu béiden Energien.

D'Moossseenheet vu mechanescher Energie, no dem Internationalen System, ass den Joule.

Formel

E Ball geheien

Fir Physiker gëtt d'Berechnung vu mechanescher Energie iwwersat an d'Zomm vu kinetescher Energie a Gravitatiounspotenzial. Dëst gëtt mat der Formel ausgedréckt:

Em = Ec + Ep

Wou Em déi mechanesch Energie ass, Ec déi kinetesch an Ep d'Potenzial. Mir hunn déi kinetesch Energieformel an engem anere Post gesinn. Wa mir iwwer Gravitatiounspotenzial Energie schwätzen, schwätze mir iwwer d'Resultat vu Massenzäite Héicht a Gravitatioun. D'Multiplikatioun vun dësen Eenheeten weist eis déi potenziell Energie vun engem Objet.

Prinzip vum Erhalt vun der Energie

Mechanesch Energie vun engem Motorrad

D'Enseignanten hunn ëmmer ëmmer erëm insistéiert datt Energie weder geschaaft nach zerstéiert, awer transforméiert gëtt. Dëst bréngt eis zum Prinzip vum Erhalt vun der Energie.

Wa mechanesch Energie aus engem isoléierte System kënnt (eent an deem et keng Reibung gëtt) baséiert op konservative Kräften (déi déi mechanesch Energie vum System konservéiert) säi Resultat wäert konstant bleiwen. An enger anerer Situatioun wäert d'Energie vum Kierper konstant sinn soulaang d'Verännerung nëmmen am Energiemodus geschitt an net a sengem Wäert. Dat ass, wann Energie vu kinetesch op potenziell oder op mechanesch transforméiert gëtt.

Zum Beispill, wa mir de Ball vertikal werfen, wäert et all kinetesch a potenziell Energie am Moment vum Opstieg hunn. Wéi och ëmmer, wann et säin héchste Punkt erreecht, ouni gestoppt ze ginn, wäert et nëmmen d'Gravitatiounspotenzial Energie hunn. An dësem Fall gëtt Energie konservéiert, awer am potenziellen Modus.

Dës Reduktioun kann mathematesch mat der Gleichung ausgedréckt ginn:

Em = Ec + Ep = konstant

Beispiller vun Übungen

Übungen a Probleemer

Fir Iech e besseren Enseignement vun dëser Aart Energie ze bidden, gi mir e puer Beispiller vun Übungen a mir léise se Schrëtt fir Schrëtt. An dëse Froen wäerte mir déi verschidden Energietypen involvéieren déi mir bis elo gesinn hunn.

  1. Kontrolléiert déi falsch Optioun:
  2. a) Kinetesch Energie ass d'Energie déi e Kierper huet, well et a Bewegung ass.
  3. b) Et ka gesot ginn datt gravitativ potenziell Energie d'Energie ass déi e Kierper huet well en op enger gewëssener Héicht iwwer der Äerduewerfläch läit.
  4. c) Déi gesamt mechanesch Energie vun engem Kierper ass heefeg, och mam Erscheinungsbild vu Reibung.
  5. d) D'total Energie vum Universum ass konstant a ka vun enger Form op déi aner transforméiert ginn; et kann awer net erstallt oder zerstéiert ginn.
  6. e) Wann e Kierper kinetesch Energie huet, ass et fäeg Aarbecht ze maachen.

An dësem Fall ass déi falsch Optioun déi lescht. D'Aarbecht gëtt net vum Objet gemaach dat d'kinetesch Energie huetEt ass de Kierper deen Iech déi Energie ginn huet. Komme mer zréck op de Ball Beispill. Andeems mir et an d'Loft werfen, si mir déi, déi d'Aarbecht maachen, fir et kinetesch Energie ze ginn, fir sech ze bewegen.

  1. Loosst eis soen datt e Bus mat Mass m laanscht eng Biergstrooss fiert an erofgeet mat enger Héicht h. De Buschauffer hält d'Bremsen un, fir net biergof ze stierzen. Dëst hält d'Geschwindegkeet vum Bus konstant och wann de Bus erofgeet. Wann Dir dës Konditioune berécksiichtegt, gitt un ob et richteg oder falsch ass:
  • D'Variatioun vun der kinetescher Energie vum Auto ass Null.
  • Déi mechanesch Energie vum Bus-Earth System gëtt konservéiert, well d'Geschwindegkeet vum Bus konstant ass.
  • D'total Energie vum Bus-Earth System gëtt konservéiert, och wann en Deel vun der mechanescher Energie an intern Energie transforméiert gëtt.

D'Äntwert op dës Übung ass V, F, V. Dat ass, déi éischt Optioun ass wouer. Wa mir op d'Formel fir kinetesch Energie ginn, kënne mir gesinn datt wann d'Geschwindegkeet konstant ass, déi kinetesch Energie konstant bleift. Mechanesch Energie gëtt net konservéiert, well d'Gravitatiounspotenzial weider variéiert beim Ofstig vun Héichten. Déi lescht ass richteg, well d'intern Energie vum Gefier wiisst fir de Kierper weider ze halen.

Ech hoffen datt Dir mat dëse Beispiller besser iwwer mechanesch Energie léiere kënnt an déi kierperlech Prüfunge packt déi vill Leit sou vill kaschten 😛


Den Inhalt vum Artikel hält sech un eis Prinzipie vun redaktionnell Ethik. Fir e Feeler ze mellen klickt hei.

Gitt d'éischt fir ze kommentéieren

Gitt Äre Kommentar

Är Email Adress gëtt net publizéiert ginn.

*

*

  1. Responsabel fir d'Daten: Miguel Ángel Gatón
  2. Zweck vun den Donnéeën: Kontroll SPAM, Kommentarmanagement.
  3. Legitimatioun: Är Zoustëmmung
  4. Kommunikatioun vun den Donnéeën: D'Donnéeë ginn net un Drëttubidder matgedeelt ausser duerch legal Verpflichtung.
  5. Datenspeicher: Datebank gehost vun Occentus Networks (EU)
  6. Rechter: Zu all Moment kënnt Dir Är Informatioun limitéieren, recuperéieren an läschen.