Príklad mechanickej energie

O energii sa vie, že je schopná robiť prácu. Preto Mechanická energia je to, čo umožňuje vykonávať Dielo mechanickej povahy. Má nespočetné množstvo aplikácií v každodennom živote a priemysle, napríklad od pohybujúcich sa tiel, otočných prevodov, otváracích a zatváracích brán.

Je to ekvivalent súčtu kinetickej a potenciálnej energie, pretože je daný pohybom aj polohou prvku ovplyvneného touto energiou.

Ak uvedieme vzorce pre kinetickú a potenciálnu energiu, rovnica je ekvivalentná:

Môžeme to tiež vyjadriť ako funkciu hmotnosti zapojeného tela, ktorá je spoločným faktorom:

Ľudia používajú mechanickú energiu na interakciu so svetom a na jeho pohyb. Príklady týchto interakcií sú: chôdza, jogging, beh, otváranie dverí, cvičenie, vedenie vozidla, prenášanie materiálov silou paží alebo s podporou vozíka.

Transformácia a aplikácie mechanickej energie

Na priemyselnej úrovni je mechanická energia taká, ktorá manipuluje s časťami a prevodmi, ktoré vykonávajú kľúčové úlohy fáz procesu. Pri operáciách ako drvenie, brúsenie, preosievanie, odstredivá filtrácia, preprava materiálu je mechanická energia faktorom, ktorý všetko začína. Ale aby mohla existovať mechanická energia, musia existovať rôzne druhy energie ako prekurzory.

Elektrická energia: Ak je vo vinutí motora indukované elektrické pole, začne sa otáčať, čo bude prvým prejavom mechanickej energie; To bude komunikované s osou alebo prevodovým stupňom, ktorý bude zase spolupracovať na vývoji operácie. Napríklad vo vedierku výťahu motor komunikuje pohyb s reťazou, podobne ako s bicyklom, ale vo väčších rozmeroch. Vedrá sú malé zásuvky naplnené materiálom, ktorý bude transportovaný na ďalšie miesto v procese. Mechanická energia bude ekvivalentná s elektrickou energiou použitou na motor, avšak s vylúčením strát v dôsledku trenia a zahrievania.

Chemická energia: V termoelektrickom zariadení generuje spaľovanie paliva, zvyčajne vykurovacieho oleja, v kotle dostatok tepla na výrobu prehriatej pary. Prehriatá para bude prechádzať parnou sieťou elektrárne a bude sa distribuovať, aby sa zrazila so sériou turbín. Mechanická energia je okamžitá, prenášaná parou a rozptýli sa v ťahu turbín. Budú sa podieľať na výrobe elektriny na zásobovanie komunity. Mechanická energia použitá v turbínach je ekvivalentná s mechanickou energiou prehriatej pary, čím sa vylučujú straty trením v parnom potrubí.

Sila vetra: Veterné pole, ktoré pozostáva z rozšírenia, kde je rad stožiarov s vrtuľami alebo „Veterné mlyny“, prijímajú energiu, ktorá je schopná vytvárať veľké vzdušné hmoty v pohyb. Vysokorýchlostný vietor zasahuje vrtule, ktorých konštrukcia im umožní otáčať, a tam sa objavuje zrod mechanickej energie. Táto nová energia umožňuje výrobu elektriny, ktorá bude smerovať do najbližších miest. Je to jedna z najčistejších energií, ktoré sa dajú použiť.

Sálavá energia: Slnko prispieva obrovským množstvom energie, ktorú je možné zachytiť prostredníctvom solárnych panelov. Vďaka žiarivej energii slnka budú panely generovať a skladovať elektrinu na zásobovanie domu alebo výrobného závodu. Predmetná elektrina bude slúžiť na napájanie domácich spotrebičov, ako sú mixéry, mixéry, ventilátory alebo zariadenia používané v maquiladore, napríklad šijacie stroje. Všetky uvedené skutočnosti závisia od vykonania svojej úlohy mechanickou energiou, ktorá predtým pracovala s elektrickou energiou.

Príklady výpočtu mechanickej energie

1. - Auto jazdí rýchlosťou 15 m / s. Má hmotnosť 1 200 kg a je 10 m nad morom. Vypočítajte jeho mechanickú energiu.

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

2. - Bežec s hmotnosťou 65 kg má rýchlosť 70 km / hodinu. Nachádza sa 5 metrov nad zemou na koľajisku vyloženom na plošine. Vypočítajte jeho mechanickú energiu.

Riešenie: Najskôr je potrebné vykonať nevyhnutné prepočty jednotiek, aby sa dalo prispôsobiť systému mKs (meter, kilogram, druhý).

Teraz nahradíme hodnoty v rovnici mechanickej energie:

3.- Lanovka premáva nad mestom. 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: Musia sa vykonať potrebné prepočty jednotiek, aby zodpovedali systému mKs (metre, kilometre, sekundy).

Teraz nahradíme hodnoty v rovnici mechanickej energie