• Co je mechanická energie?
• Druhy mechanické energie
• Příklady mechanické energie
• Kinetická a potenciální mechanická energie

Vysvětlíme, co je mechanická energie a jak ji lze klasifikovat. Také, příklady a potenciální a kinetická mechanická energie.

Mechanická energie zahrnuje jak kinetickou, elastickou, tak potenciální energii předmětu.

Co je mechanická energie?

Mechanická energie je součtem kinetické energie a potenciální energie tělesa resp Systém. Kinetická energie je energie, kterou mají těla v sobě hnutí, protože to závisí na jejich rychlosti a hmotnosti. Potenciální energie je na druhé straně spojena s prací sil, které se nazývají konzervativní, jako jsou elastické a gravitační síly, které závisí na hmotnosti těles a jejich poloze a struktura.

The Princip zachování energie stanoví, že mechanická energie je zachována (zůstává konstantní), pokud jsou síly působící na tělo nebo systém konzervativní, to znamená, že systém neztrácí energii. Tento princip lze zapsat matematicky takto:

Emec = Ec + Ep = cte

kdeEc jeKinetická energie systému aEp jehopotenciální energie, které mohou být gravitační, elastické, elektrické atd.

Tento vztah neplatí, pokud je systém ovlivněn nekonzervativními silami. Například v případě pohybů po površích s třením (jako u většiny povrchů) se kinetická energie rozptýlí ve formě teplo. Mechanická energie systému se také může ztratit ve formě tepla, například v termodynamických systémech, ve kterých lze mechanickou energii přeměnit na tepelný.

Mechanická energie se často používá k provádění práce nebo k její přeměně na jiné formy energie, jako je napřhydraulická energie (když člověk využívá potenciální energii padající vody k práci). Dalším příkladem je větrná energie respEnergie mořské vody, který využívá kinetickou energii větru a přílivu a odlivu k jejich přeměně na jiný typ užitečné energie.

Druhy mechanické energie

Kinetická energie souvisí s rychlostí a přemístěním objektů.

Mechanická energie je součtem následujících energií:

• Kinetická energie. Je to energie, kterou mají předměty nebo pohybující se systém a která závisí na jejich rychlosti a jejich rychlosti Hmotnost. Například: míč v pohybu.
• Potenciální energie. Je to energie spojená s polohou tělesa v konzervativním silovém poli, jako je gravitační, elastické, elektrické atd. Potenciální energie může být zase dvou typů:
  • Gravitační potenciální energie. Je to energie, která je způsobena působenímgravitace nad těly. Například: předmět, který spadne z určité výšky.
  • Elastická potenciální energie. Je to energie, kterou mají systémy deformované a platnost. Energie zůstává v systému, dokud přestane působit síla a tím se systém vrátí do původního tvaru, přičemž se pružná energie přemění na energii kinetickou. Například: pružina, která je natažena nebo stažena pomocí vnější síly, která, když není aplikována, umožňuje pružině vrátit se do své normální polohy, rovnováhy.

Příklady mechanické energie

Některé možné příklady mechanické energie v jejích různých formách jsou následující:

• Vozík na horskou dráhu. Ve svém nejvyšším bodě bude mít vozík dostatek gravitační potenciální energie (kvůli výšce), aby mohl o sekundu později volně spadnout a přeměnit ji na kinetickou energii (v důsledku pohybu) a dosáhnout závratných rychlostí.
• Větrný mlýn. Kinetická energie větru zajišťuje tlak na lopatky mlýna, který se mění v mechanickou práci: otáčení ozubeného kola, které drtí zrna níže.
• Kyvadlo Gravitační potenciální energiehmotnost přeměňuje se na kinetickou energii, aby se pohyboval po své dráze a šetřil celkovou mechanickou energii.
• Odrazový můstek. Koupající se, který skočí ze skokanského můstku, svou vahou (gravitační potenciální energie) deformuje skokanské můstky směrem dolů (elastická potenciální energie) a ta, když znovu získá svůj tvar, tlačí jej nahoru a zvyšuje jeho výšku (větší gravitační potenciál), což na něj působí se často přeměňuje na kinetickou energii při volném pádu do vody.

Kinetická a potenciální mechanická energie

Jak již bylo řečeno, mechanická energie zahrnuje dvě energie: kinetickou a potenciální.

První lze vypočítat pomocí jednoduchého vzorceEc = ½ m. v2 a vaše jednotka měření na Mezinárodní systém budou Jouly (J).

Místo toho je potenciální energie množstvím energie uložené v systému v důsledku jeho konkrétní konfigurace nebo jeho umístění vzhledem k poli sil (gravitační, elastické nebo elektromagnetické). Tato energie se může přeměnit na jiné formy energie, jako je samotná kinetika.