Mechanická energie a její typy

Slovo "energie" pochází z řeckého jazyka a má význam "akce", "činnost". Samotný koncept byl poprvé představen anglickým fyzikem T. Jung na počátku 19. století. "Energií" se rozumí schopnost těla, které má tuto vlastnost, aby pracovala. Tělo je schopno dělat tolik práce, tím více energie má. Existuje několik typů: vnitřní, elektrická, jaderná a mechanická energie. Ta druhá je běžnější v našem každodenním životě. Muž se už dávno naučil přizpůsobovat se jeho potřebám a přeměňovat se na mechanickou práci s pomocí různých úprav a návrhů. Můžeme také některé druhy energie přeměnit na jiné.

V rámci mechaniky (jedna z části fyziky) mechanická energie je fyzikální veličina, která charakterizuje schopnost systému (těla) provádět mechanickou práci. Následkem toho je ukazatelem přítomnosti tohoto typu energie přítomnost určité rychlosti pohybu těla, které má při práci schopnost dělat.

Typy mechanických energie: kinetická a potenciální. V každém případě je kinetická energie skalární veličinou vytvořenou ze součtu kinetických energií všech hmotných bodů, které tvoří určitý systém. Zatímco potenciální energie jediného těla (systém těles) závisí na vzájemné poloze jeho (jejich) částí v rámci vnějšího silového pole. Indikátor změny potenciální energie je perfektní práce.

Tělo má kinetickou energii, pokud je v pohybu (jinak to může být nazýváno energií pohybu), a potenciál - pokud je vychován nad povrch země do určité výšky (to je energie interakce). Mechanická energie (stejně jako jiné druhy) se měří v Joulech (J).

Chcete-li najít energii, kterou tělo vlastní, je nutné najít práci potřebnou k přemístění tohoto těla do současného stavu z nulového stavu (když je energie těla rovna nule). Níže jsou vzorce, podle kterých lze určit mechanickou energii a její typy:

- kinetické - Ek = mV²/ 2;

- potenciál - Ep = mgh.

Ve vzorcích: m je hmotnost těla, V je jeho rychlost translační pohyb, g je zrychlení pádu, h je výška, při které je tělo vychováno nad zemí.

Hledání pro systém těles plná mechanická energie spočívá v odhalení součtu potenciálních a kinetických složek.

Příklady toho, jak může člověk použít mechanickou energii, jsou nástroje vynalezené v dávných dobách (nůž, kopí atd.) A nejmodernější hodinky, letadla a další mechanismy. Jako zdroje tohoto druhu energie a práce, kterou vykonává, mohou působit přírodní síly (vítr, moře příliv a odliv, tok řek) a fyzické úsilí člověka nebo zvířat.

Dnes velmi často mechanická práce systémy (například energie rotující hřídele) podléhají následnému přeměně ve výrobě elektrické energie, pro kterou se používají proudové generátory. Byla vyvinuta řada zařízení (motorů), schopných provádět nepřetržitou transformaci do mechanické energie potenciálu pracovního média.

Existuje fyzikální zákon o jeho zachování, podle kterého v uzavřeném systému těl, kde neexistuje žádná činnost třecích a odporových sil, je konstanta součtem obou forem (Ek a Ep) všech jeho složek. Takový systém je ideální, ale ve skutečnosti takové podmínky nelze dosáhnout.