Энергиямеханика является физическое количество взбираться, измеряется в джоулях, согласно SI. Это сумма кинетической и потенциальной энергий физической системы. В консервативных системах, то есть без трение, механическая энергия остается постоянной.
Смотрите также:Электростатика: что такое электрический заряд, электризация, статика и другие понятия
Введение в механическую энергию
Когда частица с массой движетсясвободно через космос, конечно скорость и не страдая от действия сила некоторые, мы говорим, что он несет с собой некоторое количество чистая энергиякинетика. Однако если эта частица начинает претерпевать какое-то взаимодействие (гравитационный, электрический, магнитный или эластичный, например), мы говорим, что он также имеет энергияпотенциал.
Таким образом, потенциальная энергия - это форма энергии, которую можно накапливать или накапливать; в то время как кинетическая энергия зависит от скорости частицы.
Теперь, когда мы определили концепции кинетической энергии и потенциальной энергии, мы можем более четко понять, что такое механическая энергия: это совокупность энергии, относящаяся к состоянию движения тела.
Смотрите также: Элементы, формулы и основные понятия, относящиеся к электрическим схемам
Формулы механической энергии
Формула энергиякинетика, что относится к макароны (м) и скорость (v) тела, вот и все, проверьте:
А ТАКЖЕÇ - кинетическая энергия
м - макароны
v - скорость
п - количество движения
THE энергияпотенциал в свою очередь, он существует в разных формах. Однако наиболее распространенными являются гравитационная и упругая потенциальные энергии, формулы которых показаны ниже:
k - коэффициент упругости (Н / м)
Икс - деформация
В то время как гравитационно потенциальная энергия, как следует из названия, связан с местной силой тяжести и высотой, на которой тело находится по отношению к земле, энергияпотенциалэластичный он возникает, когда какое-то упругое тело деформируется, например, когда мы растягиваем резинку.
В этом примере вся потенциальная энергия «хранится» в резиновой ленте, и к ней можно будет получить доступ позже. Для этого просто отпустите полоску, чтобы вся упругая потенциальная энергия преобразовалась в кинетическую энергию.
Сумма этих двух форм энергии - кинетической и потенциальной - называется механическая энергия:
А ТАКЖЕM - механическая энергия
А ТАКЖЕÇ - кинетическая энергия
А ТАКЖЕп - потенциальная энергия
Сохранение механической энергии
THE энергосбережение один из принципов физика. По его словам, необходимо сохранить общее количество энергии в системе. Другими словами, энергия никогда не теряетсяили жесозданный, а скорее преобразованы в разные формы.
Конечно, принцип сохранения механической энергии происходит из принципа сохранения энергии. Мы говорим, что механическая энергия сохраняется когда нет ни одногодиссипативные силы, такие как трение или сопротивление воздуха, способные преобразовывать его в другие формы энергии, такие как термический.
проверить Примеры:
Когда тяжелый ящик скользит по фрикционной рампе, часть кинетическая энергия коробки рассеивается, а то интерфейс между коробкой и пандусом немного страдает увеличение температура: Это как если бы кинетическая энергия ящика передается атомам на границе раздела, заставляя их колебаться все больше и больше. То же самое происходит, когда мы нажимаем на тормоз автомобиля: тормозной диск становится все горячее и горячее, пока автомобиль не остановится полностью.
Смотрите также:Что такое сила трения? Ознакомьтесь с нашей интеллект-картой
В идеальная ситуация, в которой движение происходит без действия каких-либо диссипативных сил, механическая энергия будет сохранена. Представьте себе ситуацию, когда тело свободно раскачивается без трения с воздухом. В этой ситуации две точки A и B относительно положения маятника подчиняются этой зависимости:
А ТАКЖЕПЛОХО - Механическая энергия в точке А
А ТАКЖЕМБ - Механическая энергия в точке B
А ТАКЖЕЗДЕСЬ - Кинетическая энергия в точке А
А ТАКЖЕCB - Кинетическая энергия в точке B
А ТАКЖЕКАСТРЮЛЯ - потенциальная энергия в точке А
А ТАКЖЕPB - потенциальная энергия в точке B
При двух положениях идеальной физической системы без трения механическая энергия в точке A и механическая энергия в точке B будут равны по величине. Однако возможно, что в разных частях этой системы кинетическая и потенциальная энергии изменяют измерение, так что их сумма остается неизменной.
Смотрите также: 1-й, 2-й и 3-й законы Ньютона - введение, интеллектуальная карта и упражнения
Упражнения на механическую энергию
Вопрос 1) Грузовик весом 1500 кг движется со скоростью 10 м / с по виадуку длиной 10 м, построенному над оживленным проспектом. Определите модуль механической энергии грузовика по отношению к проспекту.
Данные: g = 10 м / с²
а) 1.25.104 J
б) 7,25,105 J
в) 15105 J
г) 2.25.105 J
д) 9.3.103 J
Шаблон: Буква d
Разрешение:
Чтобы рассчитать механическую энергию грузовика, мы сложим кинетическую энергию с гравитационной потенциальной энергией, наблюдая:
Основываясь на приведенных выше расчетах, мы обнаружили, что механическая энергия этого грузовика по отношению к полу проспекта равна 2,25.10.5 J, следовательно, правильный ответ - буква d.
Вопрос 2) Резервуар для воды объемом 10 000 л наполовину заполнен и расположен на высоте 15 м над землей. Определите механическую энергию этого резервуара для воды.
а) 7.5.105 J
б) 1.5.105 J
в) 1.5.106 J
г) 7.5.103 J
д) 5.0.102 J
Шаблон: Буква А
Разрешение:
После того, как резервуар для воды наполнен наполовину и зная, что 1 л воды соответствует массе 1 кг, мы рассчитаем механическую энергию резервуара для воды. Таким образом, важно понимать, что в состоянии покоя кинетическая энергия тела равна 0, и, следовательно, его механическая энергия будет равна его потенциальной энергии.
Согласно полученному результату правильной альтернативой является буква А.
Вопрос 3) Что касается механической энергии консервативной системы, свободной от диссипативных сил, проверьте альтернативу верный:
а) При наличии трения или других диссипативных сил механическая энергия движущегося тела увеличивается.
б) Механическая энергия тела, которое движется без воздействия каких-либо диссипативных сил, остается постоянной.
в) Для того, чтобы механическая энергия тела оставалась постоянной, необходимо, чтобы при увеличении кинетической энергии также увеличивалась потенциальная энергия.
г) Потенциальная энергия - это часть механической энергии, связанная со скоростью движения тела.
д) Кинетическая энергия тела, которое движется без воздействия каких-либо диссипативных сил, остается постоянной.
Шаблон: Письмо B
Разрешение:
Давайте посмотрим на альтернативы:
) ЛОЖНЫЙ - при наличии диссипативных сил механическая энергия уменьшается.
Б) НАСТОЯЩИЙ
ç) ЛОЖНЫЙ - если кинетическая энергия увеличивается, потенциальная энергия должна уменьшаться, чтобы механическая энергия оставалась постоянной.
г) ЛОЖНЫЙ - кинетическая энергия - это часть механической энергии, связанная с движением.
а также) ЛОЖНЫЙ - в этом случае кинетическая энергия будет уменьшаться из-за диссипативных сил.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-mecanica.htm