Πώς υπολογίζετε μια μηχανική ενέργεια αντικειμένων;
1. Πιθανή ενέργεια (PE):
* βαρυτική δυναμική ενέργεια: Αυτή είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης του σε ένα βαρυτικό πεδίο.
* Φόρμουλα:PE =MGH
* m =μάζα του αντικειμένου (kg)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* H =ύψος του αντικειμένου πάνω από ένα σημείο αναφοράς (m)
* Elastic Pownal Energy: Αυτή είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα παραμορφωμένο ελαστικό αντικείμενο, όπως ένα ελατήριο.
* Formula:PE =(1/2) KX2
* k =σταθερά ελατηρίου (n/m)
* x =μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας (m)
2. Κινητική ενέργεια (KE):
* Αυτή είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της κίνησης του.
* Formula:KE =(1/2) MV2
* m =μάζα του αντικειμένου (kg)
* V =ταχύτητα του αντικειμένου (m/s)
3. Συνολική μηχανική ενέργεια (ME):
* me =pe + ke
Παράδειγμα:
Φανταστείτε μια μπάλα με μάζα 0,5 kg ρίχνεται προς τα πάνω με μια αρχική ταχύτητα 10 m/s. Ας υπολογίσουμε τη μηχανική της ενέργεια σε ύψος 5 μέτρων:
* PE: PE =(0,5 kg) (9,8 m/s²) (5 m) =24,5 J
* ke: Για να βρούμε την ταχύτητα στα 5 μέτρα, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια κινηματική εξίσωση. Υποθέτοντας αμελητέα αντίσταση στον αέρα, η ταχύτητα σε αυτό το σημείο θα ήταν περίπου 7,07 m/s.
KE =(1/2) (0,5 kg) (7,07 m/s) ² =12,5 J
* me: ME =24,5 J + 12,5 J =37 J
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η μηχανική ενέργεια διατηρείται σε ένα κλειστό σύστημα όπου δεν υπάρχουν εξωτερικές δυνάμεις που δρουν στο αντικείμενο (όπως η τριβή ή η αντίσταση στον αέρα). Αυτό σημαίνει ότι η συνολική μηχανική ενέργεια παραμένει σταθερή.
* Οι μονάδες της μηχανικής ενέργειας είναι joules (j).
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε συγκεκριμένα σενάρια που θα θέλατε να υπολογίσετε τη μηχανική ενέργεια για και μπορώ να σας βοηθήσω να περπατήσετε στη διαδικασία!
