Príklad mechanickej energie

Energia je známa ako schopnosť vykonávať prácu. Preto, Mechanická energia je to, čo umožňuje vykonávať Dielo mechanickej povahy. Má nespočetné množstvo aplikácií v každodennom živote a priemysle, napríklad od pohybu karosérií, otáčania ozubených kolies, otvárania a zatvárania brán.

Je ekvivalentná súčtu kinetických a potenciálnych energií, pretože je daná tak pohybom, ako aj polohou prvku ovplyvneného touto energiou.

A keď zadáme vzorce pre kinetickú a potenciálnu energiu, rovnica je ekvivalentná:

Môžeme to vyjadriť aj ako funkciu hmotnosti dotknutého tela, čo je spoločný faktor:

Ľudské bytosti používajú mechanickú energiu na interakciu so svetom a pohyb okolo neho. Príklady týchto interakcií sú: Chôdza, Jogging, Beh, Otváranie dverí, Cvičenie, Vedenie auta, Nosenie materiálov silou paží alebo s podporou vozíka.

Transformácia a aplikácie mechanickej energie

Na priemyselnej úrovni je mechanická energia tá, ktorá manipuluje s časťami a ozubenými kolesami, ktoré vykonávajú kľúčové úlohy jednotlivých fáz procesu. V prevádzkach, ako je drvenie, mletie, preosievanie, odstredivá filtrácia, transport materiálu, je mechanická energia faktorom, ktorý to všetko začína. Ale na to, aby existovala mechanická energia, musia existovať rôzne druhy energie ako prekurzory.

Elektrická energia: Ak sa vo vinutí motora indukuje elektrické pole, motor sa začne otáčať, čo bude prvým prejavom Mechanickej energie; toto bude oznámené osi alebo ozubenému kolesu, ktoré bude následne spolupracovať na vývoji operácie. Napríklad v korčekovom výťahu motor prenáša pohyb na reťaz, podobne ako na bicykli, ale vo väčších rozmeroch. Vedrá sú malé zásuvky naplnené materiálom, ktorý sa bude prepravovať na iné miesto v procese. Mechanická energia bude ekvivalentná elektrickej energii aplikovanej na motor, ale s výnimkou strát spôsobených trením a zahrievaním v jeho priebehu.

Chemická energia: V termoelektrárni sa pri spaľovaní paliva, zvyčajne vykurovacieho oleja, v kotli vytvára dostatok tepla na výrobu prehriatej pary. Prehriata para bude prechádzať parnou sieťou elektrárne a bude distribuovaná tak, aby sa zrazila so sériou turbín. Mechanická energia je okamžitá, prenášaná parou a rozptyľuje sa v ťahu turbín. Budú sa podieľať na výrobe elektriny na zásobovanie komunity. Mechanická energia aplikovaná v turbínach je ekvivalentná s prúdom prehriatej pary, čo vylučuje straty trením v parnom potrubí.

Sila vetra: Veterné pole, ktoré pozostáva z prístavby, kde je rad stožiarov s vrtuľami resp „Veterné mlyny“ prijímajú energiu, ktorá je schopná generovať veľké množstvo vzduchu pohyb. Vysokorýchlostný vietor zasiahne vrtule, ktorých konštrukcia im umožní rotáciu, a tam sa objaví zrod mechanickej energie. Táto nová energia umožňuje výrobu elektriny, ktorá bude smerovaná do najbližších miest. Je to jedna z najčistejších energií, ktoré možno použiť.

Žiarivá energia: Slnko prispieva obrovským množstvom energie, ktorú je možné zachytiť prostredníctvom solárnych panelov. Vďaka sálavej energii Slnka budú panely generovať a uchovávať elektrinu na zásobovanie domu alebo výrobného závodu. Príslušná elektrina bude poháňať domáce spotrebiče, ako sú mixéry, mixéry, ventilátory alebo zariadenia používané v maquiladore, ako sú šijacie stroje. Všetko vyššie uvedené závisí od mechanickej energie, ktorá vykonáva svoju úlohu, predtým pracujúcej s elektrickou energiou.

Príklady výpočtu mechanickej energie

1.- Auto ide rýchlosťou 15 m/s. Má hmotnosť 1200 kg a je 10 m nad morom. Vypočítajte jeho mechanickú energiu.

Riešenie: Údaje vo vzorci budú nahradené, pričom treba dbať na to, aby jednotky, s ktorými sa manipuluje, patrili do rovnakého systému, ktorým bude v tomto prípade medzinárodný systém jednotiek.

2.- 65 kg bežec má rýchlosť 70 km/hod. Nachádza sa 5 metrov nad zemou na koľaji vyloženej na plošine. Vypočítajte jeho mechanickú energiu.

Riešenie: Najprv je potrebné vykonať potrebné prevody jednotiek na prispôsobenie systému mKs (meter, kilogram, druhý).

Teraz nahradíme hodnoty v rovnici mechanickej energie:

3.- Nad mestom premáva lanovka. Jeho celková hmotnosť s ľuďmi na palube je 1912 libier. Ide rýchlosťou 20 km/h, vo výške 0,1 míle. Vypočítajte mechanickú energiu zapojenú do jeho pohybu.

Riešenie: Je potrebné vykonať potrebné prevody jednotiek, aby zodpovedali systému mKs (metre, kilometre, sekundy).

Teraz nahradíme hodnoty v rovnici mechanickej energie