Mekanisk energi – När en kraft verkar på ett föremål för att förskjuta det, sägs det att arbete utförs. Arbete innebär att man använder en kraft för att flytta ett föremål. Objektet kommer att samla energi efter att jobbet är klart på det.

Mekanisk energi är mängden energi som förvärvas av ett arbetande föremål. Formeln för mekanisk energi och exemplen kommer att diskuteras i den här artikeln, liksom begreppet och komponenterna i mekanisk energi.

Innehållsförteckning

• Mekanisk energi
• Formel för mekanisk energi
• Exempel på mekanisk energi
• Är mekanisk energi potential eller kinetisk?
• Omvandling av mekanisk energi till elektrisk energi
• Exempel på frågor

Mekanisk energi

Summan av kinetisk och potentiell energi i ett objekt kallas för mekanisk energi. Det byggs upp som ett resultat av att utföra en specifik uppgift. För att uttrycka det på ett annat sätt kan vi karakterisera ett objekts energi baserat på dess hastighet eller position, eller båda.

På grund av dess läge vet vi att föremålet har potentiell energi. Eftersom en del arbete kommer att krävas för att ställa in ett föremål på en viss höjd. Dessutom har ett föremål kinetisk energi på grund av det arbete det gör för att röra sig. När ett föremål rör sig antas dess potentiella energi vara noll. Dess kinetiska energi, å andra sidan, kommer att vara 0 medan den är i vila.

Kolla upp: Typer av energi – Definition, Typer, Exempel och Fakta

Formel för mekanisk energi

Formeln för mekanisk energi är följande,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potentiell energi (P.E.)

Var,

• Kinetisk energi (K.E.) = (1/2)mv²
• Potentiell energi (P.E.) = m × g × h

∴ Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

Var,

• m = föremålets massa,
• v = objektets hastighet,
• g = acceleration på grund av gravitation,
• h = objektets höjd från marken.

Exempel på mekanisk energi

Springa eller gå : När du springer eller går omvandlar din kropp kemisk energi från mat till mekanisk energi, vilket driver dig framåt.

Svängande pendel: En svängande pendel uppvisar mekanisk energi när den pendlar fram och tillbaka mellan potentiell energi vid den högsta punkten av sin svängning och kinetisk energi vid den lägsta punkten.

Rörliga fordon : Bilar, tåg, cyklar och andra fordon omvandlar bränsle eller mänsklig energi till mekanisk energi för att flytta från en plats till en annan.

java läs csv-fil

Sträcka en fjäder: När du sträcker en fjäder, applicerar du en kraft för att förskjuta den och lagrar potentiell mekanisk energi i fjädern.

Roterande blad: Vindturbiner och propellrar på flygplan omvandlar vind- eller motorkraft till mekanisk energi för att generera elektricitet eller driva flygplanet framåt.

Är mekanisk energi potential eller kinetisk?

Mekanisk energi kan vara antingen potentiell eller kinetisk. Potentiell energi relaterar till ett objekts position eller tillstånd, medan kinetisk energi är kopplad till dess rörelse . Tänk på en förhöjd vikt (potentiell energi) kontra en rörlig boll (rörelseenergi).

Omvandling av mekanisk energi till elektrisk energi

• Att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi innebär att den fysiska rörelsen eller potentiella energin hos mekaniska system omvandlas till elektrisk kraft.
• Denna process används i olika tekniker såsom generatorer, där mekaniska krafter, såsom vind- eller vattenströmmar, roterar turbiner .
• Turbiner omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi genom elektromagnetisk induktion.
• Piezoelektriska material kan också omvandla mekanisk stress eller vibration direkt till elektrisk energi.
• Tillämpningar av denna konvertering inkluderar sensorer, energiinsamlingsanordningar och bärbar teknologi.

R upprymd artikel

• Hur beräknar man den mekaniska energin?
• Energiomvandling
• Energi
• Rörelseenergi
• Lagen om energisparande
• Användning av elektricitet i det dagliga livet

Exempel på frågor

Fråga 1: Definiera Mekanisk energi.

Svar :

Summan av kinetisk och potentiell energi i ett objekt kallas för mekanisk energi. Kinetisk energi hos ett objekt är relaterad till dess rörelse och potentiell energi är relaterad till dess position. Om det inte finns någon rörelse i objektet kommer den totala mekaniska energin bara att vara den potentiella energin som finns i det, på samma sätt, om objektets position inte ändras, inte heller objektets orientering, så har objektet ingen potentiell energi.

Fråga 2: En kropp som flyger på en specifik höjd från marken har 500 J kinetisk energi och 738 J potentiell energi. Beräkna den totala mekaniska energi som är involverad.

Lösning:

Givet: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Eftersom,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potentiell energi (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Fråga 3: En person sitter på en byggnad med en höjd av 23 m och en massa på 150 kg. Bestäm hur mycket mekanisk energi det finns.

Lösning:

Givet: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (Person i statisk position)

Eftersom,

Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E = 0 + 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 150 × 9,81 × 23

∴ M.E. = 33810 J

Fråga 4: Beräkna den mekaniska energin för ett föremål på 21 kg som färdas med 10 ms ^-1 fart.

Lösning:

Givet: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (objektet rör sig)

Eftersom,

Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Fråga 5: Om den kinetiska energin för ett föremål är 230 J och den potentiella energin för ett föremål är 300 J, hitta den mekaniska energin.

Lösning:

Givet: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Eftersom,

Mekanisk energi (M.E.) = Kinetisk energi (K.E.) + Potentiell energi (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

Fråga 6: Beräkna den mekaniska energin när bilen färdades med en hastighet av 18 m/s och dess massa är 7 kg.

Lösning:

Givet: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (bilen rör sig)

Eftersom,

Mekanisk energi (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J

Slutsats av Mekanisk Energi

Mekanisk energi är ett grundläggande begrepp inom fysiken som omfattar både potentiella och kinetiska former. Oavsett om det är den lagrade energin från ett objekts position eller energin i dess rörelse, spelar mekanisk energi en avgörande roll i olika naturfenomen och mänskligt skapade teknologier. Genom att förstå hur mekanisk energi fungerar kan vi utnyttja den för praktiska tillämpningar, från att generera elektricitet till att driva vardagliga enheter. Denna energiomvandlingsprocess fortsätter att driva innovation och forma vår moderna värld.

Mekanisk energi - Vanliga frågor

Vad är mekanisk energi?

Mekanisk energi är den energi som ett föremål besitter på grund av dess rörelse (kinetisk energi) eller position (potentiell energi) eller kombinationen av båda.

Hur beräknas mekanisk energi?

Den totala mekaniska energin för ett föremål är summan av dess kinetiska energi (0,5 * massa * hastighet^2) och dess potentiella energi (massa * gravitation * höjd), om tillämpligt.

Vilka typer av mekanisk energi finns det?

Det finns två huvudtyper av mekanisk energi: kinetisk energi, som är associerad med ett objekts rörelse, och potentiell energi, som är associerad med ett objekts position eller tillstånd.

Vilka är några exempel på mekanisk energi?

Exempel på mekanisk energi inkluderar en svängande pendel, en bil i rörelse, en sträckt fjäder, en rullande boll och många andra där rörelse eller position är inblandad.

Hur hänger mekanisk energi ihop med arbete?

Arbete utförs på ett föremål när en kraft får det att röra sig över en sträcka. Mekanisk energi är relaterat till arbete genom att arbete kan överföra energi till eller från ett föremål, och ändra dess mekaniska energi.

Kan mekanisk energi omvandlas till andra energiformer?

Ja, mekanisk energi kan omvandlas till andra former av energi, såsom elektrisk energi i en generator, termisk energi genom friktion eller ljudenergi när ett föremål vibrerar.

Sparas mekanisk energi?

Enligt principen om bevarande av mekanisk energi, i frånvaro av icke-konservativa krafter som friktion eller luftmotstånd, förblir den totala mekaniska energin i ett system konstant.

Hur används mekanisk energi i vardagen?

Mekanisk energi används på otaliga sätt i vardagen, från transport (bilar, cyklar) till hushållsapparater (mixer, hissar) till sport (löpning, hoppning).

Vilka är några verkliga tillämpningar av mekanisk energi?

Verkliga tillämpningar av mekanisk energi inkluderar förnybara energikällor som vindkraftverk och vattenkraftsdammar, såväl som maskiner och utrustning som används vid tillverkning och konstruktion.

Hur kan mekanisk energi optimeras eller utnyttjas mer effektivt?

Mekanisk energi kan optimeras genom att minska friktion och andra källor till energiförluster, förbättra maskinernas design och effektivitet och använda avancerade material och teknologier.