Dalam artikel sebelumnya kami menganalisis secara menyeluruh tenaga kinetik dan semua yang berkaitan dengannya. Dalam kes ini, kami meneruskan latihan dan terus belajar tenaga mekanikal. Tenaga jenis inilah yang dihasilkan oleh kerja badan. Ia boleh dipindahkan antara badan lain. Boleh dikatakan bahawa ia adalah jumlah tenaga kinetik yang dihasilkan oleh pergerakan badan, dengan tenaga berpotensi elastik dan / atau graviti. Tenaga ini dihasilkan melalui interaksi badan berhubung dengan kedudukan yang masing-masing ada.
Dalam siaran ini, anda akan mempelajari segala yang berkaitan dengan tenaga mekanikal, dari bagaimana ia berfungsi hingga bagaimana mengira dan utiliti. Adakah anda ingin mengetahui mengenainya? Teruskan membaca 🙂
Penjelasan mengenai tenaga mekanikal
Untuk menjadikannya mudah difahami, mari kita ambil contoh. Mari fikirkan objek yang dilemparkan dari jarak jauh dari tanah. Objek itu akan membawa tenaga kinetik sebelumnya kerana ia bergerak. Ketika maju, ia memperoleh kelajuan dan tenaga berpotensi graviti apabila dinaikkan di atas permukaan tanah. Mari kita lontarkan bola sebagai contoh.
Dengan mengambil kira bahawa lengan kita bekerja pada bola, ia memindahkan tenaga kinetik kepadanya sehingga dapat bergerak. Dalam contoh ini kita akan mempertimbangkan daya geseran yang boleh diabaikan dengan udara Jika tidak, membuat pengiraan dan pembelajaran konsep sangat sukar. Apabila bola telah dilemparkan dan berada di udara, ia membawa tenaga kinetik yang mendorongnya untuk bergerak dan tenaga berpotensi graviti yang menariknya ke tanah kerana diangkat.
Kita harus selalu ingat bahawa kita mengalami kekuatan graviti. Graviti bumi mendorong kita ke tanah dengan pecutan 9,8 meter per saat kuasa dua. Kedua-dua daya yang berinteraksi dengan bola mempunyai kecepatan, pecutan, dan arah yang berbeza. Oleh itu, tenaga mekanikal adalah hasil daripada kedua-dua tenaga tersebut.
Unit pengukuran tenaga mekanikal, menurut Sistem Antarabangsa, adalah joule.
Formula
Bagi ahli fizik, pengiraan tenaga mekanik diterjemahkan ke dalam jumlah tenaga kinetik dan potensi graviti. Ini dinyatakan dengan formula:
EM = EC + EP
Di mana Em adalah tenaga mekanikal, Ec kinetik dan Ep berpotensi. Kami melihat formula tenaga kinetik dalam catatan lain. Apabila kita bercakap mengenai tenaga berpotensi graviti, kita bercakap mengenai hasil ketinggian dan graviti masa massa. Pendaraban unit-unit ini menunjukkan kepada kita potensi tenaga suatu objek.
Prinsip pemuliharaan tenaga
Guru selalu berkali-kali menegaskan bahawa tenaga tidak dicipta atau dimusnahkan, tetapi berubah. Ini membawa kita kepada prinsip pemuliharaan tenaga.
Apabila tenaga mekanikal berasal dari sistem terpencil (satu di mana tidak ada geseran) berdasarkan daya konservatif (yang menjimatkan tenaga mekanik sistem) hasilnya akan tetap berterusan. Dalam keadaan lain, tenaga badan akan tetap selagi perubahan hanya berlaku dalam mod tenaga dan bukan pada nilainya. Iaitu, jika tenaga diubah dari kinetik kepada potensi atau mekanikal.
Sebagai contoh, jika kita melemparkan bola secara menegak, ia akan mempunyai semua tenaga kinetik dan potensi pada saat pendakian. Namun, ketika mencapai titik tertinggi, dihentikan tanpa perpindahan, ia hanya akan mempunyai tenaga berpotensi graviti. Dalam kes ini, tenaga dijimatkan, tetapi dalam mod berpotensi.
Potongan ini dapat dinyatakan secara matematik dengan persamaan:
Em = Ec + Ep = pemalar
Contoh latihan
Untuk memberi anda pengajaran yang lebih baik mengenai jenis tenaga ini, kami akan memberikan beberapa contoh latihan dan kami akan menyelesaikannya langkah demi langkah. Dalam soalan-soalan ini kita akan melibatkan pelbagai jenis tenaga yang telah kita lihat setakat ini.
- Periksa pilihan yang salah:
- a) Tenaga kinetik adalah tenaga yang dimiliki oleh tubuh, kerana ia bergerak.
- b) Boleh dikatakan bahawa tenaga berpotensi graviti adalah tenaga yang dimiliki oleh badan kerana terletak pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi.
- c) Tenaga mekanikal keseluruhan badan adalah biasa, walaupun terdapat geseran.
- d) Jumlah tenaga alam semesta adalah tetap, dan dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain; namun, ia tidak dapat dibuat atau dimusnahkan.
- e) Apabila badan mempunyai tenaga kinetik, ia mampu melakukan kerja.
Dalam kes ini, pilihan yang salah adalah pilihan terakhir. Kerja tidak dilakukan oleh objek yang mempunyai tenaga kinetikTetapi badan yang telah memberi anda tenaga itu. Mari kembali ke contoh bola. Dengan membuangnya ke udara, kita adalah orang yang melakukan kerja untuk memberikannya tenaga kinetik untuk bergerak.
- Mari kita katakan bahawa sebuah bas dengan massa bergerak di sepanjang jalan gunung dan turun dengan ketinggian h. Pemandu bas terus menyalakan brek untuk mengelakkan dari menuruni bukit. Ini memastikan kelajuan bas tetap berterusan walaupun bas sedang turun. Dengan mempertimbangkan syarat-syarat ini, nyatakan apakah itu benar atau salah:
- Variasi tenaga kinetik kereta adalah sifar.
- Tenaga mekanikal sistem bas-Bumi dijimatkan, kerana kelajuan bas tetap.
- Jumlah tenaga sistem bas-Bumi dijimatkan, walaupun sebahagian daripada tenaga mekanik diubah menjadi tenaga dalaman.
Jawapan untuk latihan ini adalah V, F, V. Iaitu, pilihan pertama adalah benar. Sekiranya kita pergi ke formula tenaga kinetik kita dapat melihat bahawa jika kelajuannya tetap, tenaga kinetik tetap berterusan. Tenaga mekanikal tidak dijimatkan, kerana potensi graviti terus berubah ketika turun dari ketinggian. Yang terakhir adalah benar, kerana tenaga dalaman kenderaan tumbuh untuk memastikan badan bergerak.
Saya harap dengan contoh-contoh ini anda dapat belajar dengan lebih baik mengenai tenaga mekanikal dan lulus ujian fizikal yang menelan belanja banyak orang 😛