Exemple d'énergie mécanique

L'énergie est connue pour être la capacité de faire du travail. Par conséquent, la L'énergie mécanique est ce qui permet de réaliser un travail de nature mécanique. Il a d'innombrables applications dans la vie quotidienne et dans l'industrie, des corps mobiles aux engrenages tournants, en passant par l'ouverture et la fermeture de portails, par exemple.

Elle équivaut à la somme des énergies cinétique et potentielle, car elle est donnée à la fois par le mouvement et la position de l'élément affecté par cette énergie.

Et en mettant les formules des énergies cinétique et potentielle, l'équation est équivalente à :

On peut aussi l'exprimer en fonction de la masse du corps impliqué, qui est le facteur commun :

Les êtres humains utilisent l'énergie mécanique pour interagir avec le monde et se déplacer autour de lui. Voici des exemples de ces interactions: marcher, faire du jogging, courir, ouvrir des portes, faire de l'exercice, conduire une voiture, transporter du matériel par la force des bras ou avec le soutien d'un chariot.

Transformation et applications de l'énergie mécanique

Au niveau industriel, l'énergie mécanique est celle qui manipule les pièces et les engrenages qui effectuent les tâches clés des étapes d'un processus. Dans des opérations telles que le concassage, le broyage, le tamisage, la filtration centrifuge, le transport de matériaux, l'énergie mécanique est le facteur qui déclenche tout. Mais pour qu'il y ait de l'Énergie Mécanique, il doit y avoir divers types d'énergie comme précurseurs.

Énergie électrique: Si un champ électrique est induit dans l'enroulement d'un moteur, il commencera à tourner, ce qui sera la première manifestation de l'énergie mécanique; Ceci sera communiqué à un axe, ou un engrenage, qui à son tour collaborera au développement de l'opération. Par exemple, dans un élévateur à godets, un moteur communique le mouvement à une chaîne, similaire à celle d'un vélo mais de plus grandes dimensions. Les seaux sont de petits tiroirs remplis de matériel qui sera transporté pour l'emmener vers un autre site dans le processus. L'Énergie Mécanique sera équivalente à l'Énergie Électrique appliquée au moteur, mais à l'exclusion des pertes dues au frottement et à l'échauffement au cours de celui-ci.

Énergie chimique: Dans une centrale thermoélectrique, la combustion d'un combustible, généralement du mazout, génère suffisamment de chaleur dans une chaudière pour générer de la vapeur surchauffée. La vapeur surchauffée traversera le réseau de vapeur de l'usine et sera distribuée pour entrer en collision avec une série de turbines. L'énergie mécanique est instantanée, transportée par la vapeur, et se dissipe dans la poussée des turbines. Ils participeront à la production d'électricité pour alimenter une communauté. L'énergie mécanique appliquée dans les turbines est équivalente à celle du flux de vapeur surchauffée, excluant les pertes par frottement dans la conduite de vapeur.

Énergie éolienne: Un champ de vent, qui se compose d'une extension où une série de mâts avec des hélices ou « Moulins à vent », reçoit l'énergie qui est capable de générer de grandes masses d'air dans mouvement. Le vent à grande vitesse frappe les hélices, dont la conception leur permettra de tourner, et là est découverte la naissance de l'énergie mécanique. Cette nouvelle énergie permet la production d'électricité qui sera dirigée vers les villes les plus proches. C'est l'une des énergies les plus propres qui peuvent être utilisées.

Energie radiante: Le soleil fournit une grande quantité d'énergie qui peut être captée par des panneaux solaires. Grâce à l'énergie rayonnante du Soleil, les panneaux vont générer et stocker de l'électricité pour alimenter une habitation ou une usine de production. L'électricité en question alimentera des appareils électroménagers, tels que des mélangeurs, des mélangeurs, des ventilateurs ou des appareils utilisés dans une maquiladora, tels que des machines à coudre. Tout ce qui précède dépend de l'énergie mécanique pour mener à bien sa tâche, travaillant auparavant avec l'énergie électrique.

Exemples de calcul d'énergie mécanique

1.- Une voiture roule à 15 m/s. Il a une masse de 1200 kg et est à 10 m au-dessus du niveau de la mer. Calculer son énergie mécanique.

Solution: Les données de la formule seront remplacées en veillant à ce que les unités traitées appartiennent au même système, qui dans ce cas sera le Système international d'unités.

2.- Un coureur de 65 kg a une vitesse de 70 km/heure. Il est situé à 5 mètres au-dessus du sol sur une piste aménagée sur une plate-forme. Calculer son énergie mécanique.

Solution: Tout d'abord, les conversions d'unités nécessaires doivent être effectuées pour s'adapter au système mKs (mètre, kilogramme, deuxièmement).

Nous allons maintenant substituer des valeurs dans l'équation de l'énergie mécanique :

3.- Un téléphérique parcourt une ville. Sa masse totale avec des personnes à bord est de 1912 livres. Il roule à une vitesse de 20 km/heure, à une altitude de 0,1 mille. Calculer l'énergie mécanique impliquée dans son mouvement.

Solution: Les conversions d'unités nécessaires doivent être effectuées pour se conformer au système mKs (mètres, kilomètres, secondes).

Nous allons maintenant substituer des valeurs dans l'équation de l'énergie mécanique