Mehāniskā enerģija un tās veidi

Vārds "enerģija" nāk no grieķu valodas unir jēdziens "rīcība", "darbība". Šo koncepciju pirmo reizi ieviesa angļu fiziķis T. Jung 19.gadsimta sākumā. Ar "enerģiju" saprot ķermeņa spēju, kam šis īpašums ir jādara darbs. Ķermenis spēj izdarīt tik daudz darba, jo vairāk enerģijas tas ir. Ir vairāki tā veidi: iekšējā, elektriskā, kodolenerģētiskā un mehāniskā enerģija. Pēdējais ir vairāk izplatīts mūsu ikdienas dzīvē. Cilvēks jau sen ir iemācījies pielāgot to savām vajadzībām, pārveidojot mehāniskos darbus, izmantojot dažādus pielāgojumus un dizainus. Mēs varam pārveidot arī dažus enerģijas veidus citās.

Mehānikas ietvaros (viena no fizikas nodaļām)mehāniskā enerģija ir fizisks daudzums, kas raksturo sistēmas (ķermeņa) spēju veikt mehānisko darbu. Līdz ar to šī enerģijas veida klātbūtnes indikators ir konkrēta ķermeņa kustības ātruma klātbūtne, kas, to darot, var paveikt darbu.

Mehāniskās enerģijas veidi: kinētika un potenciāls. Katrā gadījumā kinētiskā enerģija ir skalārais daudzums, kas veidojas no visu materiālu punktu, kas veido konkrētu sistēmu, kinētisko enerģiju summu. Tā kā vienas ķermeņa (ķermeņa sistēmas) potenciālā enerģija ir atkarīga no tā (to) daļu savstarpējās pozīcijas ārējā spēka lauka ietvaros. Potenciālās enerģijas pārmaiņu rādītājs ir ideāls darbs.

Ķermenim ir kinētiska enerģija, ja tāTas ir kustībā (pretējā gadījumā tas var saukt kustība enerģijas), un potenciālu - ja tā tiek pacelta virs zemes, par kādu augstumu (tas ir enerģija mijiedarbība). Mehāniskā enerģija (kā arī citas sugas) tiek mērīta džoulos (J).

Lai atrastu ķermeņa enerģiju,ir nepieciešams atrast darbu, kas tērēts, lai šo ķermeni pārnestu uz pašreizējo stāvokli no nulles stāvokļa (ja ķermeņa enerģija ir pielīdzināta nullei). Zemāk ir formulas, saskaņā ar kurām var noteikt mehāniskās enerģijas un tās tipu:

- kinētika - Ek = mV²/ 2;

- potenciāls - Ep = mgh.

In formulu: m - masas organismā, V - ātrums no tā kustību uz priekšu, g - paātrinājums krišanas, h - augstums, kurā ķermenis ir izvirzīts virs zemes.

Kopējās mehāniskās enerģētiskās struktūras sistēmas konstatējums ir tā potenciālo un kinētisko komponentu summas atklāšana.

Piemēri, kā var mehāniskā enerģijaAgrāk izgudrojamie rīki (nazis, šķēps utt.) Un vismodernākie pulksteņi, lidmašīnas un citi mehānismi kalpo arī kā cilvēks. Kā šāda veida enerģijas avoti un darbs, ko tas veic, var ietekmēt dabas spēki (vējš, jūrasplūdes, upju straumes) un cilvēka vai dzīvnieku fiziskie centieni.

Mūsdienās ļoti bieži ir mehānisko sistēmu darbība(piemēram, rotējošā vārpstas enerģija) ir pakļauta vēlākai pārveidošanai elektroenerģijas ražošanā, kuru izmanto pašreizējie ģeneratori. Ir izstrādātas daudzas ierīces (dzinēji), kas spēj nepārtraukti pārveidot darba vides potenciāla mehānisko enerģiju.

Pastāv fizisks tā saglabāšanas princips,kuru slēgtā ķermeņa sistēmā, kur nav darbība berzes spēku un pretestības konstante būs summa abu sugām (EK un EP) visas tās struktūrvienību. Šāda sistēma ir ideāla, taču patiesībā šādus nosacījumus nevar panākt.