Kas ir mehāniskā enerģija?

mehāniskā enerģija to var definēt kā ķermeņa spēju veikt darbu. Kad šī darba spēja ir saistīta ar kustību, to sauc par kinētisko enerģiju. Tomēr, ja spēja veikt darbu ir saistīta ar ķermeņa stāvokli, to sauc par potenciālo enerģiju.

Kinētiskā enerģija

Šī enerģijas forma ir saistīta ar ķermeņa masu un ātrumu. Matemātiski to izsaka ar vienādojumu:

UN_cin = mv²
2

Būt:

m - ķermeņa masa;

v - ātrums.

No iepriekš minētā vienādojuma mēs varam redzēt, ka, ja ātrums ir nulle, ķermenim nebūs kinētiskās enerģijas. Tas pierāda, ko saka šīs enerģijas formas definīcija, kas to raksturo kā enerģiju, kas saistīta ar ķermeņu kustību.

Vēl viens secinājums, ko mēs varam izdarīt no vienādojuma, ir tāds, ka kinētiskajai enerģijai vienmēr būs pozitīvas vērtības, jo masa vienmēr ir pozitīvs, un, ja ātrumam ir negatīva vērtība, tad kvadrātā tas iegūs vērtību pozitīvs. Tādējādi mv produkts² tas vienmēr būs pozitīvs.

Potenciālā enerģija

Lai labāk izprastu potenciālās enerģijas definīciju, skatiet attēlus:

Bloku aptur virkne, tāpēc, ja mēs to sagriežam, bloks nokritīs. Kritiena kustības laikā tas veiks darbu

Bloks ir piestiprināts pie auklas, kas saspiesta ar auklu tā, ka, ja virkne tiek sagriezta, bloks tiks izmests uz priekšu, veicot darbu 

Abos gadījumos blokam būs iespējas veikt darbu, pateicoties enerģijai, ko uzkrāj pozīcija, kurā tā atrodas. Uzkrātā enerģija tiek saukta par potenciālo enerģiju, un tā var būt divu veidu:

Gravitācijas potenciālā enerģija: kad enerģija rodas no Zemes gravitācijas spēka uz objektu. Tas attiecas uz pirmo attēlu, kur bloku aptur vads. Ja vads ir salauzts, būs kustība brīvā kritienā. Šī enerģijas forma ir atkarīga no ķermeņa augstuma, tā masas un lokālā smaguma. Matemātiski to aprēķina ar vienādojumu:

UN_lpp = mg.h

Būt:

m - ķermeņa masa;

g - gravitācijas paātrinājums uz vietas;

h - augstums, kurā ķermenis atrodas attiecībā pret noteiktu atsauci.

Elastīgā potenciālā enerģija: tas rodas darbībā, ko atspere var izdarīt uz ķermeņa. Piemēram, otrajā attēlā, kur bloks ir piestiprināts pie atsperes, kas saspiesta ar stiepli, ja tā vads ir sagriezts, atsperes izstiepsies un virzīs bloku uz priekšu, izraisot tā darbību darbs. Elastīgā potenciālā enerģija ir atkarīga no pavasara konstanta un pārvietojuma. To definē izteiciens:

UN_pēc = 1 k x²
2

Būt:

k - atsperes elastīgā konstante;

x - atsperes nobīde.

Autore Mariane Mendes
Absolvējis fiziku

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia-mecanica.htm