Mekanisk energi - Når en kraft virker på et objekt for at forskyde det, siges det, at der udføres arbejde. Arbejde indebærer brug af en kraft til at flytte en genstand. Objektet vil samle energi efter arbejdet er afsluttet på det.

Mekanisk energi er mængden af ​​energi, der optages af et arbejdende objekt. Den mekaniske energiformel og eksempler vil blive diskuteret i denne artikel, såvel som begrebet og komponenterne i mekanisk energi.

Indholdsfortegnelse

• Mekanisk energi
• Formel for mekanisk energi
• Eksempler på mekanisk energi
• Er mekanisk energipotentiale eller kinetisk?
• Konvertering af mekanisk energi til elektrisk energi
• Eksempel på spørgsmål

Mekanisk energi

Summen af ​​kinetisk og potentiel energi i et objekt kaldes mekanisk energi. Det bygges op som et resultat af at udføre en bestemt opgave. For at sige det på en anden måde kan vi karakterisere et objekts energi baseret på dets hastighed eller position, eller begge dele.

På grund af dets placering ved vi, at objektet besidder potentiel energi. Fordi der kræves noget arbejde for at sætte et objekt i en bestemt højde. Derudover har et objekt kinetisk energi på grund af det arbejde, det udfører for at bevæge sig. Når et objekt bevæger sig, antages dets potentielle energi at være nul. Dens kinetiske energi vil på den anden side være 0, mens den er i hvile.

Kontrollere: Energityper – definition, typer, eksempler og fakta

Formel for mekanisk energi

Formlen for mekanisk energi er som følger,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potential Energi (P.E.)

Hvor,

• Kinetisk energi (K.E.) = (1/2)mv²
• Potentiel energi (P.E.) = m × g × h

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

Hvor,

• m = masse af objekt,
• v = objektets hastighed,
• g = acceleration på grund af tyngdekraften,
• h = objektets højde fra jorden.

Eksempler på mekanisk energi

Løb eller gå : Når du løber eller går, omdanner din krop kemisk energi fra mad til mekanisk energi, der driver dig fremad.

Svingende pendul: Et svingende pendul udviser mekanisk energi, da det svinger frem og tilbage mellem potentiel energi på det højeste punkt af dets sving og kinetisk energi på det laveste punkt.

Flytende køretøjer : Biler, tog, cykler og andre køretøjer omdanner brændstof eller menneskelig energi til mekanisk energi for at flytte fra et sted til et andet.

midterknap i css

At strække en fjeder: Når du strækker en fjeder, påfører du en kraft for at forskyde den og lagrer potentiel mekanisk energi i fjederen.

Roterende knive: Vindmøller og propeller på fly omdanner vind- eller motorkraft til mekanisk energi for at generere elektricitet eller drive flyet fremad.

Er mekanisk energipotentiale eller kinetisk?

Mekanisk energi kan enten være potentiel eller kinetisk. Potentiel energi relaterer sig til et objekts position eller tilstand, mens kinetisk energi er forbundet med dets bevægelse . Tænk på en hævet vægt (potentiel energi) versus en bevægelig bold (kinetisk energi).

Konvertering af mekanisk energi til elektrisk energi

• Konvertering af mekanisk energi til elektrisk energi involverer omdannelse af den fysiske bevægelse eller potentielle energi af mekaniske systemer til elektrisk kraft.
• Denne proces bruges i forskellige teknologier såsom generatorer, hvor mekaniske kræfter, såsom vind- eller vandstrømme, roterer turbiner .
• Turbiner omdanner mekanisk energi til elektrisk energi gennem elektromagnetisk induktion.
• Piezoelektriske materialer kan også konvertere mekanisk stress eller vibration direkte til elektrisk energi.
• Anvendelser af denne konvertering omfatter sensorer, energihøstudstyr og bærbar teknologi.

R opstemt artikel

• Hvordan beregner man den mekaniske energi?
• Energiomsætning
• Energi
• Kinetisk energi
• Loven om energibevarelse
• Brug af elektricitet i dagligdagen

Eksempel på spørgsmål

Spørgsmål 1: Definer Mekanisk energi.

Svar :

Summen af ​​kinetisk og potentiel energi i et objekt kaldes mekanisk energi. Kinetisk energi af et objekt er relateret til dets bevægelse og potentiel energi er relateret til dets position. Hvis der ikke er bevægelse i objektet, vil den samlede mekaniske energi kun være den potentielle energi, der er til stede i det, på samme måde, hvis objektets position ikke ændres, ej heller objektets orientering, så har objektet ingen potentiel energi.

Spørgsmål 2: Et legeme, der flyver i en bestemt højde fra jorden, har 500 J kinetisk energi og 738 J potentiel energi. Beregn den samlede mekaniske energi, der er involveret.

Løsning:

Givet: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Siden,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potential Energi (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Spørgsmål 3: En person sidder på en bygning med en højde på 23 m og en masse på 150 kg. Bestem hvor meget mekanisk energi der er.

Løsning:

Givet: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (Person i statisk position)

Siden,

Mekanisk energi (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

Spørgsmål 4: Beregn den mekaniske energi af en 21 kg genstand, der bevæger sig med en 10 ms ^-1 fart.

Løsning:

Givet: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (objekt bevæger sig)

Siden,

Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Spørgsmål 5: Hvis den kinetiske energi af et objekt er 230 J og den potentielle energi af et objekt er 300 J, så find den Mekaniske energi.

Løsning:

Givet: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Siden,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potential Energi (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

Spørgsmål 6: Beregn den mekaniske energi, når bilen kørte med en hastighed på 18 m/s og dens masse er 7 kg.

Løsning:

Givet: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (bilen bevæger sig)

Siden,

Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Konklusion af Mekanisk Energi

Mekanisk energi er et grundlæggende begreb i fysik, der omfatter både potentielle og kinetiske former. Uanset om det er den lagrede energi fra et objekts position eller energien fra dets bevægelse, spiller mekanisk energi en afgørende rolle i forskellige naturfænomener og menneskeskabte teknologier. At forstå, hvordan mekanisk energi virker, giver os mulighed for at udnytte den til praktiske anvendelser, lige fra at generere elektricitet til at drive dagligdags enheder. Denne energiomdannelsesproces fortsætter med at drive innovation og forme vores moderne verden.

Mekanisk energi - ofte stillede spørgsmål

Hvad er mekanisk energi?

Mekanisk energi er den energi, som et objekt besidder på grund af dets bevægelse (kinetisk energi) eller position (potentiel energi) eller kombinationen af ​​begge.

Hvordan beregnes mekanisk energi?

Et objekts samlede mekaniske energi er summen af ​​dets kinetiske energi (0,5 * masse * hastighed^2) og dets potentielle energi (masse * tyngdekraft * højde), hvis det er relevant.

Hvad er typerne af mekanisk energi?

Der er to hovedtyper af mekanisk energi: kinetisk energi, som er forbundet med et objekts bevægelse, og potentiel energi, som er forbundet med et objekts position eller tilstand.

Hvad er nogle eksempler på mekanisk energi?

Eksempler på mekanisk energi inkluderer et svingende pendul, en bil i bevægelse, en strakt fjeder, en rullende bold og mange andre, hvor bevægelse eller position er involveret.

Hvordan hænger mekanisk energi sammen med arbejde?

Der arbejdes på en genstand, når en kraft får den til at bevæge sig gennem en afstand. Mekanisk energi er relateret til arbejde, idet arbejde kan overføre energi til eller fra et objekt og ændre dets mekaniske energi.

Kan mekanisk energi omdannes til andre energiformer?

Ja, mekanisk energi kan omdannes til andre former for energi, såsom elektrisk energi i en generator, termisk energi gennem friktion eller lydenergi, når en genstand vibrerer.

Er mekanisk energi bevaret?

I henhold til princippet om bevarelse af mekanisk energi, i fravær af ikke-konservative kræfter som friktion eller luftmodstand, forbliver den samlede mekaniske energi i et system konstant.

Hvordan bruges mekanisk energi i hverdagen?

Mekanisk energi bruges på utallige måder i hverdagen, fra transport (biler, cykler) til husholdningsapparater (blendere, elevatorer) til sport (løb, hop).

Hvad er nogle virkelige anvendelser af mekanisk energi?

Anvendelser i den virkelige verden af ​​mekanisk energi omfatter vedvarende energikilder som vindmøller og vandkraftdæmninger samt maskiner og udstyr, der bruges til fremstilling og konstruktion.

Hvordan kan mekanisk energi optimeres eller udnyttes mere effektivt?

Mekanisk energi kan optimeres ved at reducere friktion og andre kilder til energitab, forbedre maskinernes design og effektivitet og udnytte avancerede materialer og teknologier.