מהי אנרגיה מכנית?

ה אנרגיה מכנית ניתן להגדיר זאת כיכולת של גוף לעבוד. כאשר יכולת זו לעבודה קשורה לתנועה, היא נקראת אנרגיה קינטית. עם זאת, אם היכולת לעשות עבודה קשורה למיקום הגוף, זה נקרא אנרגיה פוטנציאלית.

אנרגיה קינטית

צורת אנרגיה זו קשורה למסה ולמהירות של הגוף. מתמטית, זה ניתן על ידי המשוואה:

AND_cin = mv²
2

להיות:

מ '- מסת גוף;

מהירות v.

אנו יכולים לראות מהמשוואה לעיל שאם המהירות היא אפס, לגוף לא תהיה אנרגיה קינטית. זה מוכיח מה אומרת ההגדרה של צורת אנרגיה זו, המתארת ​​אותה כאנרגיה הקשורה לתנועת גופים.

מסקנה נוספת שניתן להסיק מהמשוואה היא שלאנרגיה הקינטית תמיד יהיו ערכים חיוביים, שכן המסה הוא תמיד חיובי, ואם למהירות יש ערך שלילי, כאשר בריבוע זה יביא לערך חִיוּבִי. לפיכך, המוצר mv² זה תמיד יהיה חיובי.

אנרגיה פוטנציאלית

כדי להבין טוב יותר את ההגדרה של אנרגיה פוטנציאלית, עיין באיורים:

הבלוק מושעה על ידי חוט, כך שאם נחתוך אותו הבלוק ייפול. במהלך תנועת הנפילה הוא יבצע עבודה

הבלוק מחובר לקפיץ שנדחס על ידי מחרוזת, כך שאם חותכים את המיתר, הבלוק ייזרק קדימה תוך ביצוע עבודה 

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

בשני המקרים, לגוש יהיה יכולת לבצע עבודה, בגלל האנרגיה המאוחסנת על ידי המיקום בו הוא נמצא. אנרגיה מאוחסנת נקראת אנרגיה פוטנציאלית ויכולה להיות משני סוגים:

אנגריה פוטנציאלית של כוח המשיכה: כאשר אנרגיה מקורו בכוח המשיכה של כדור הארץ על עצם. זה המקרה של הדמות הראשונה, שבה הבלוק מושעה על ידי החוט. אם החוט נשבר, תהיה תנועת נפילה חופשית. צורת אנרגיה זו תלויה בגובה הגוף, במסתו ובכוח המשיכה המקומי. מתמטית, זה מחושב באמצעות המשוואה:

AND_pg = מ"ג

להיות:

מ '- מסת גוף;

ז - האצת כוח הכבידה באתר;

h - גובה בו הגוף נמצא ביחס להתייחסות מסוימת.

אנרגיה אלסטית פוטנציאלית: מקורו בפעולה שקפיץ יכול להפעיל על הגוף. לדוגמא, באיור השני, שבו הבלוק מחובר לקפיץ שנדחס על ידי חוט, אם זה חוט נחתך, הקפיץ יתמתח וידחוף את הגוש קדימה, ויגרום לו לבצע עֲבוֹדָה. אנרגיה פוטנציאלית אלסטית תלויה בקבוע הקפיץ ובעקירה. זה מוגדר על ידי הביטוי:

AND_{על ידי} = 1 k x²
2

להיות:

k - הקבוע האלסטי של הקפיץ;

x - עקירת קפיץ.

מאת מריאן מנדס
בוגר פיזיקה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

TEIXEIRA, מריאן מנדס. "מהי אנרגיה מכנית?"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia-mecanica.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.