Példa a mechanikai energiára

Az energia köztudottan a munkavégzés képessége. Ezért a A mechanikai energia az, ami lehetővé teszi egy mechanikai jellegű munka elvégzését. Számtalan felhasználási területe van a mindennapi életben és az iparban, például karosszériák mozgatása, forgatása, kapunyitás és -zárás.

Ez egyenértékű a kinetikus és a potenciális energiák összegével, mert ezt az energia által érintett elem mozgása és helyzete egyaránt megadja.

És a kinetikus és potenciális energiák képletével az egyenlet egyenértékű:

Kifejezhetjük az érintett test tömegének függvényében is, ami a közös tényező:

Az emberi lények a mechanikai energiát használják a világgal való kölcsönhatásra és a körülötte való mozgásra. Példák ezekre az interakciókra: séta, kocogás, futás, ajtónyitás, edzés, autó vezetés, anyagok szállítása karral vagy kocsi segítségével.

A mechanikai energia átalakítása és alkalmazásai

Ipari szinten a mechanikai energia az, amely manipulálja azokat az alkatrészeket és fogaskerekeket, amelyek a folyamat szakaszainak kulcsfontosságú feladatait látják el. Az olyan műveleteknél, mint a zúzás, őrlés, szitálás, centrifugális szűrés, anyagszállítás, a mechanikai energia az a tényező, amely mindent elindít. De ahhoz, hogy létezzen mechanikai energia, különféle típusú energiáknak kell lenniük előfutárként.

Elektromos energia: Ha egy motor tekercsében elektromos mezőt indukálnak, akkor az forogni kezd, ami a mechanikai energia első megnyilvánulása lesz; ezt közölni fogják egy tengelyrel vagy fogaskerékkel, amely pedig közreműködik a művelet fejlesztésében. Például egy serleges felvonóban a motor a mozgást egy láncnak közvetíti, hasonlóan a kerékpárhoz, de nagyobb méretű. A vödrök kis fiókok, amelyek tele vannak olyan anyagokkal, amelyeket a folyamat során egy másik helyre szállítanak. A mechanikai energia egyenértékű lesz a motorra alkalmazott elektromos energiával, de nem tartalmazza a súrlódásból és a felmelegedésből eredő veszteségeket.

Kémiai energia: Egy hőerőműben egy tüzelőanyag, általában fűtőolaj elégetése elegendő hőt termel egy kazánban ahhoz, hogy túlhevített gőzt tudjon termelni. A túlhevített gőz áthalad az erőmű gőzhálózatán, és eloszlik, hogy egy sor turbinával ütközzön. A mechanikai energia pillanatnyi, gőz szállítja, és a turbinák tolóerejében eloszlik. Részt vesznek a közösség ellátása érdekében villamos energia előállításában. A turbinákban alkalmazott mechanikai energia megegyezik a túlhevített gőzáramával, kizárva a gőzvezetékben a súrlódási veszteségeket.

Szélenergia: Szélmező, amely egy olyan kiterjesztésből áll, ahol egy sor árboc légcsavarral ill A "szélmalmok" olyan energiát kapnak, amely képes nagy légtömeg generálására mozgalom. A nagy sebességű szél eléri a légcsavarokat, amelyek kialakítása lehetővé teszi, hogy forogjanak, és ott fedezik fel a mechanikai energia születését. Ez az új energia lehetővé teszi a villamos energia előállítását, amelyet a legközelebbi városokba irányítanak majd. Ez az egyik legtisztább felhasználható energia.

Sugárzó energia: A nap hatalmas mennyiségű energiát ad, amelyet napelemekkel lehet felfogni. A Nap sugárzó energiájának köszönhetően a panelek villamos energiát termelnek és tárolnak egy otthon vagy egy termelő üzem ellátásához. A szóban forgó elektromos áram a háztartási készülékeket, például turmixgépeket, keverőket, ventilátorokat vagy a maquiladorában használt eszközöket, például varrógépeket fogja táplálni. A fentiek mindegyike a Mechanical Energytől függ a feladatuk elvégzésében, amely korábban az elektromos energiával dolgozott.

Példák a mechanikai energia számítására

1.- Egy autó 15 m/s sebességgel halad. Súlya 1200 kg, tengerszint feletti magassága 10 m. Számítsa ki a mechanikai energiáját!

Megoldás: A képletben szereplő adatok kicserélésre kerülnek, ügyelve arra, hogy a kezelt mértékegységek ugyanabba a rendszerbe tartozzanak, ami jelen esetben a Nemzetközi Mértékegységrendszer lesz.

2.- Egy 65 kg-os futó 70 km/óra sebességgel rendelkezik. 5 méterrel a talaj felett, egy emelvényen fektetett pályán található. Számítsa ki a mechanikai energiáját!

Megoldás: Először is el kell végezni a szükséges mértékegység-átváltásokat az mKs rendszerhez való igazodáshoz (méter, Kilogram, második).

Most helyettesítjük az értékeket a mechanikai energia egyenletben:

3.- Egy felvonó halad át a városon. Teljes tömege emberekkel a fedélzeten 1912 font. 20 km/óra sebességgel halad, 0,1 mérföld magasságban. Számítsa ki a mozgásában szerepet játszó mechanikai energiát!

Megoldás: El kell végezni a szükséges mértékegység-átváltásokat az mKs rendszerhez (méter, kilométer, másodperc).

Most helyettesítjük az értékeket a mechanikai energia egyenletben