Mechanická energie – Když na předmět působí síla, aby jej přemístila, říká se, že je vykonána práce. Práce zahrnuje použití síly k posunutí předmětu. Objekt bude sbírat energii poté, co je na něm dokončena práce.

Mechanická energie je množství energie získané pracovním předmětem. Vzorec a příklady mechanické energie budou diskutovány v tomto článku, stejně jako koncept a složky mechanické energie.

Obsah

• Mechanická energie
• Vzorec mechanické energie
• Příklady mechanické energie
• Je mechanická energie potenciální nebo kinetická?
• Přeměna mechanické energie na elektrickou energii
• Vzorové otázky

Mechanická energie

Součet kinetické a potenciální energie v objektu se nazývá mechanická energie. Vytváří se v důsledku provádění konkrétního úkolu. Jinak řečeno, můžeme charakterizovat energii objektu na základě jeho rychlosti nebo polohy, nebo obojího.

Díky své poloze víme, že objekt má potenciální energii. Protože nastavení objektu do určité výšky bude vyžadovat určitou práci. Kromě toho má předmět kinetickou energii kvůli práci, kterou vykonává, aby se pohyboval. Když se objekt pohybuje, předpokládá se, že jeho potenciální energie je nulová. Jeho kinetická energie bude naopak 0, když je v klidu.

Šek: Druhy energie – definice, typy, příklady a fakta

Vzorec mechanické energie

Vzorec mechanické energie je následující:

Mechanická energie (M.E.) = kinetická energie (K.E.) + potenciální energie (P.E.)

Kde,

• Kinetická energie (K.E.) = (1/2)mv²
• Potenciální energie (P.E.) = m × g × h

∴ Mechanická energie (M.E.) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

Kde,

• m = hmotnost předmětu,
• v = rychlost objektu,
• g = gravitační zrychlení,
• h = výška objektu od země.

Příklady mechanické energie

Běh nebo Chůze : Když běháte nebo chodíte, vaše tělo přeměňuje chemickou energii z jídla na mechanickou energii, která vás pohání vpřed.

Kyvné kyvadlo: Kyvné kyvadlo vykazuje mechanickou energii, když osciluje tam a zpět mezi potenciální energií v nejvyšším bodě svého kývání a kinetickou energií v nejnižším bodě.

Pohybující se vozidla : Auta, vlaky, jízdní kola a další vozidla přeměňují palivo nebo lidskou energii na mechanickou energii, aby se mohli pohybovat z jednoho místa na druhé.

alya manasa

Natažení pružiny: Když natahujete pružinu, vyvíjíte sílu k jejímu přemístění a ukládáte potenciální mechanickou energii do pružiny.

Rotační nože: Větrné turbíny a vrtule na letadlech přeměňují sílu větru nebo motoru na mechanickou energii k výrobě elektřiny nebo k pohonu letadla vpřed.

Je mechanická energie potenciální nebo kinetická?

Mechanická energie může být buď potenciální nebo kinetická. Potenciální energie se vztahuje k poloze nebo stavu objektu, zatímco kinetická energie je spojena s jeho pohybem . Představte si zvýšenou hmotnost (potenciální energie) versus pohybující se míč (kinetická energie).

Přeměna mechanické energie na elektrickou energii

• Přeměna mechanické energie na elektrickou energii zahrnuje přeměnu fyzického pohybu nebo potenciální energie mechanických systémů na elektrickou energii.
• Tento proces se využívá v různých technologiích jako jsou generátory, kde mechanické síly, jako je vítr nebo vodní proudy, otáčejí turbínami .
• Turbíny přeměňují mechanickou energii na elektrickou energii prostřednictvím elektromagnetické indukce.
• Piezoelektrické materiály mohou také převádět mechanické namáhání nebo vibrace přímo na elektrickou energii.
• Aplikace této konverze zahrnují senzory, zařízení na sběr energie a nositelná technologie.

R povznesený článek

• Jak vypočítat mechanickou energii?
• Přeměna energie
• Energie
• Kinetická energie
• Zákon zachování energie
• Využití elektřiny v každodenním životě

Vzorové otázky

Otázka 1: Definujte mechanickou energii.

Odpovědět :

Součet kinetické a potenciální energie v objektu se nazývá mechanická energie. Kinetická energie předmětu souvisí s jeho pohybem a potenciální energie s jeho polohou. Pokud v objektu není pohyb, bude celková mechanická energie pouze potenciální energie v něm přítomná, podobně, pokud se nezmění poloha objektu, ani jeho orientace, pak objekt nemá žádnou potenciální energii.

Otázka 2: Těleso letící v určité výšce od země má kinetickou energii 500 J a potenciální energii 738 J. Vypočítejte celkovou mechanickou energii, o kterou se jedná.

Řešení:

Dáno: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Od té doby,

Mechanická energie (M.E.) = kinetická energie (K.E.) + potenciální energie (P.E.)

8 M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Otázka 3: Osoba sedí na budově o výšce 23 ma hmotnosti 150 kg. Určete, kolik tam je mechanické energie.

Řešení:

Dáno: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (osoba ve statické pozici)

Od té doby,

Mechanická energie (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E = 0 + 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 33810 J

Otázka 4: Vypočítejte mechanickou energii předmětu o hmotnosti 21 kg, který se pohybuje rychlostí 10 ms ^-1 Rychlost.

Řešení:

Dáno: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (Objekt se pohybuje)

Od té doby,

Mechanická energie (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Otázka 5: Pokud je kinetická energie předmětu 230 J a potenciální energie předmětu 300 J, najděte mechanickou energii.

Řešení:

Dáno: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Od té doby,

Mechanická energie (M.E.) = kinetická energie (K.E.) + potenciální energie (P.E.)

8 M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

Otázka 6: Vypočítejte mechanickou energii, když automobil jel rychlostí 18 m/s a jeho hmotnost je 7 kg.

Řešení:

Dáno: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (auto se pohybuje)

Od té doby,

Mechanická energie (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Závěr Mechanická energie

Mechanická energie je základní pojem ve fyzice, který zahrnuje jak potenciální, tak kinetické formy. Ať už se jedná o uloženou energii polohy objektu nebo energii jeho pohybu, mechanická energie hraje klíčovou roli v různých přírodních jevech a technologiích vytvořených člověkem. Pochopení toho, jak mechanická energie funguje, nám umožňuje využít ji pro praktické aplikace, od výroby elektřiny až po napájení každodenních zařízení. Tento proces přeměny energie nadále pohání inovace a utváří náš moderní svět.

Mechanická energie - FAQ

Co je mechanická energie?

Mechanická energie je energie, kterou má objekt v důsledku jeho pohybu (kinetická energie) nebo polohy (potenciální energie) nebo kombinace obou.

Jak se počítá mechanická energie?

Celková mechanická energie objektu je součtem jeho kinetické energie (0,5 * hmotnost * rychlost^2) a jeho potenciální energie (hmotnost * gravitace * výška), je-li to vhodné.

Jaké jsou druhy mechanické energie?

Existují dva hlavní typy mechanické energie: kinetická energie, která je spojena s pohybem objektu, a potenciální energie, která je spojena s polohou nebo stavem objektu.

Jaké jsou příklady mechanické energie?

Příklady mechanické energie zahrnují houpající se kyvadlo, pohybující se auto, nataženou pružinu, valící se kouli a mnoho dalších, kde se jedná o pohyb nebo polohu.

Jak souvisí mechanická energie s prací?

Práce se provádí na objektu, když síla způsobí, že se pohybuje na určitou vzdálenost. Mechanická energie souvisí s prací v tom, že práce může přenášet energii do nebo z předmětu a měnit jeho mechanickou energii.

Lze mechanickou energii přeměnit na jiné formy energie?

Ano, mechanická energie může být přeměněna na jiné formy energie, jako je elektrická energie v generátoru, tepelná energie prostřednictvím tření nebo zvuková energie, když předmět vibruje.

Je mechanická energie zachována?

Podle principu zachování mechanické energie, v nepřítomnosti nekonzervativních sil, jako je tření nebo odpor vzduchu, zůstává celková mechanická energie systému konstantní.

Jak se využívá mechanická energie v každodenním životě?

Mechanická energie se v každodenním životě využívá nesčetnými způsoby, od dopravy (auta, kola) přes domácí spotřebiče (mixéry, výtahy) až po sport (běh, skákání).

Jaké jsou některé aplikace mechanické energie v reálném světě?

Reálné aplikace mechanické energie zahrnují obnovitelné zdroje energie, jako jsou větrné turbíny a vodní přehrady, stejně jako stroje a zařízení používané ve výrobě a stavebnictví.

Jak lze mechanickou energii optimalizovat nebo efektivněji využít?

Mechanickou energii lze optimalizovat snížením tření a dalších zdrojů energetických ztrát, zlepšením konstrukce a účinnosti strojů a využitím pokročilých materiálů a technologií.