Mekanisk energi - Når en kraft virker på en gjenstand for å forskyve den, sies det at arbeid utføres. Arbeid innebærer bruk av en kraft for å forskyve et objekt. Objektet vil samle energi etter at jobben er fullført på den.

Mekanisk energi er mengden energi som tilegnes av et arbeidende objekt. Formelen for mekanisk energi og eksempler vil bli diskutert i denne artikkelen, samt konseptet og komponentene i mekanisk energi.

Innholdsfortegnelse

• Mekanisk energi
• Formel for mekanisk energi
• Eksempler på mekanisk energi
• Er mekanisk energi potensial eller kinetisk?
• Konvertering av mekanisk energi til elektrisk energi
• Eksempel på spørsmål

Mekanisk energi

Summen av kinetisk og potensiell energi i et objekt omtales som mekanisk energi. Den bygger seg opp som et resultat av å gjøre en spesifikk oppgave. For å si det på en annen måte, kan vi karakterisere et objekts energi basert på dets hastighet eller posisjon, eller begge deler.

På grunn av sin plassering vet vi at objektet har potensiell energi. Fordi noe arbeid vil kreves for å sette et objekt i en bestemt høyde. I tillegg har et objekt kinetisk energi på grunn av arbeidet det gjør for å bevege seg. Når et objekt beveger seg, antas dens potensielle energi å være null. Dens kinetiske energi vil derimot være 0 mens den er i ro.

Kryss av: Energityper – Definisjon, typer, eksempler og fakta

Formel for mekanisk energi

Formelen for mekanisk energi er som følger,

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

Hvor,

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

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

Hvor,

• m = massen av objektet,
• v = hastigheten til objektet,
• g = akselerasjon på grunn av tyngdekraften,
• h = høyden på objektet fra bakken.

Eksempler på mekanisk energi

Løping eller gåing : Når du løper eller går, konverterer kroppen din kjemisk energi fra mat til mekanisk energi, og driver deg fremover.

Svingende pendel: En svingende pendel viser mekanisk energi når den svinger frem og tilbake mellom potensiell energi på det høyeste punktet av svingen og kinetisk energi på det laveste punktet.

Flytte kjøretøy : Biler, tog, sykler og andre kjøretøy konverterer drivstoff eller menneskelig energi til mekanisk energi for å flytte fra ett sted til et annet.

typescript pilfunksjon

Å strekke en fjær: Når du strekker en fjær, bruker du en kraft for å forskyve den, og lagrer potensiell mekanisk energi i fjæren.

Roterende kniver: Vindturbiner og propeller på fly konverterer vind- eller motorkraft til mekanisk energi for å generere elektrisitet eller drive flyet fremover.

Er mekanisk energi potensial eller kinetisk?

Mekanisk energi kan være enten potensiell eller kinetisk. Potensiell energi er relatert til et objekts posisjon eller tilstand, mens kinetisk energi er knyttet til dets bevegelse . Tenk på en økt vekt (potensiell energi) versus en bevegelig ball (kinetisk energi).

Konvertering av mekanisk energi til elektrisk energi

• Konvertering av mekanisk energi til elektrisk energi innebærer å transformere den fysiske bevegelsen eller potensielle energien til mekaniske systemer til elektrisk kraft.
• Denne prosessen brukes i ulike teknologier som generatorer, der mekaniske krefter, som vind- eller vannstrømmer, roterer turbiner .
• Turbiner konverterer mekanisk energi til elektrisk energi gjennom elektromagnetisk induksjon.
• Piezoelektriske materialer kan også konvertere mekanisk stress eller vibrasjon direkte til elektrisk energi.
• Anvendelser av denne konverteringen inkluderer sensorer, energiinnsamlingsenheter og bærbar teknologi.

R opprømt artikkel

• Hvordan beregne den mekaniske energien?
• Energikonvertering
• Energi
• Kinetisk energi
• Loven om bevaring av energi
• Bruk av elektrisitet i hverdagen

Eksempel på spørsmål

Spørsmål 1: Definer Mekanisk energi.

Svar :

Summen av kinetisk og potensiell energi i et objekt omtales som mekanisk energi. Kinetisk energi til et objekt er relatert til dets bevegelse og potensiell energi er relatert til dets posisjon. Hvis det ikke er bevegelse i objektet, vil den totale mekaniske energien bare være den potensielle energien som er tilstede i det, på samme måte, hvis objektets posisjon ikke endres, verken objektets orientering, så har objektet ingen potensiell energi.

Spørsmål 2: Et legeme som flyr i en bestemt høyde fra bakken har 500 J kinetisk energi og 738 J potensiell energi. Regn ut den totale mekaniske energien som er involvert.

Løsning:

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

Siden,

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

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Spørsmål 3: En person sitter på en bygning med en høyde på 23 m og en masse på 150 kg. Bestem hvor mye mekanisk energi det er.

Løsning:

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

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

Spørsmål 4: Beregn den mekaniske energien til en 21 kg gjenstand som beveger seg på 10 ms ^-1 hastighet.

Løsning:

Gitt: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (objektet beveger seg)

Siden,

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

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Spørsmål 5: Hvis den kinetiske energien til et objekt er 230 J og den potensielle energien til et objekt er 300 J, så finn den mekaniske energien.

Løsning:

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

Siden,

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

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

Spørsmål 6: Regn ut den mekaniske energien når bilen kjørte med en hastighet på 18 m/s og massen er 7 kg.

Løsning:

Gitt: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (bilen beveger seg)

Siden,

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

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Konklusjon av mekanisk energi

Mekanisk energi er et grunnleggende konsept i fysikk som omfatter både potensielle og kinetiske former. Enten det er den lagrede energien til et objekts posisjon eller energien til dets bevegelse, spiller mekanisk energi en avgjørende rolle i ulike naturfenomener og menneskeskapte teknologier. Når vi forstår hvordan mekanisk energi fungerer, kan vi utnytte den til praktiske formål, fra å generere elektrisitet til å drive hverdagslige enheter. Denne energikonverteringsprosessen fortsetter å drive innovasjon og forme vår moderne verden.

Mekanisk energi - Vanlige spørsmål

Hva er mekanisk energi?

Mekanisk energi er energien et objekt besitter på grunn av dets bevegelse (kinetisk energi) eller posisjon (potensiell energi) eller kombinasjonen av begge.

Hvordan beregnes mekanisk energi?

Den totale mekaniske energien til et objekt er summen av dens kinetiske energi (0,5 * masse * hastighet ^ 2) og dens potensielle energi (masse * gravitasjon * høyde), hvis aktuelt.

Hva er typene mekanisk energi?

Det er to hovedtyper av mekanisk energi: kinetisk energi, som er assosiert med bevegelsen til et objekt, og potensiell energi, som er assosiert med et objekts posisjon eller tilstand.

Hva er noen eksempler på mekanisk energi?

Eksempler på mekanisk energi inkluderer en svingende pendel, en bil i bevegelse, en strukket fjær, en rullende ball og mange andre der bevegelse eller posisjon er involvert.

Hvordan forholder mekanisk energi seg til arbeid?

Arbeid utføres på en gjenstand når en kraft får den til å bevege seg gjennom en avstand. Mekanisk energi er relatert til arbeid ved at arbeid kan overføre energi til eller fra et objekt, og endre dens mekaniske energi.

Kan mekanisk energi omdannes til andre energiformer?

Ja, mekanisk energi kan omdannes til andre former for energi, for eksempel elektrisk energi i en generator, termisk energi gjennom friksjon eller lydenergi når en gjenstand vibrerer.

Er mekanisk energi bevart?

I henhold til prinsippet om bevaring av mekanisk energi, i fravær av ikke-konservative krefter som friksjon eller luftmotstand, forblir den totale mekaniske energien til et system konstant.

Hvordan brukes mekanisk energi i hverdagen?

Mekanisk energi brukes på utallige måter i hverdagen, fra transport (biler, sykler) til husholdningsapparater (blendere, heiser) til sport (løping, hopping).

Hva er noen virkelige anvendelser av mekanisk energi?

Virkelige anvendelser av mekanisk energi inkluderer fornybare energikilder som vindturbiner og vannkraftdammer, samt maskiner og utstyr som brukes i produksjon og konstruksjon.

Hvordan kan mekanisk energi optimaliseres eller utnyttes mer effektivt?

Mekanisk energi kan optimaliseres ved å redusere friksjon og andre kilder til energitap, forbedre utformingen og effektiviteten til maskiner og bruke avanserte materialer og teknologier.