Մեխանիկական էներգիա և դրա տեսակները

Մեխանիկական էներգիա և դրա տեսակները
Մեխանիկական էներգիա և դրա տեսակները
Anonim

«Էներգիա» բառը գալիս է հունարենից և նշանակում է «գործողություն», «գործունեություն»: Հայեցակարգն ինքնին առաջին անգամ ներդրվել է անգլիացի ֆիզիկոս Տ. Յունգի կողմից 19-րդ դարի սկզբին։ «Էներգիա» ասելով նկատի ունի այս հատկությունն ունեցող մարմնի՝ աշխատանք կատարելու կարողությունը։ Մարմինը ի վիճակի է կատարել ավելի շատ աշխատանք, այնքան ավելի շատ էներգիա ունի: Կան դրա մի քանի տեսակներ՝ ներքին, էլեկտրական, միջուկային և մեխանիկական էներգիա։ Վերջինս ավելի տարածված է, քան մյուսները մեր առօրյա կյանքում: Հին ժամանակներից մարդը սովորել է այն հարմարեցնել իր կարիքներին՝ այն վերածելով մեխանիկական աշխատանքի՝ օգտագործելով տարբեր սարքեր և կառուցվածքներ: Մենք կարող ենք նաև էներգիայի մի ձևը վերածել մյուսի:

մեխանիկական էներգիա
մեխանիկական էներգիա

Մեխանիկայի շրջանակներում (ֆիզիկայի ճյուղերից մեկը) մեխանիկական էներգիան ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է համակարգի (մարմնի) մեխանիկական աշխատանք կատարելու ունակությունը։ Հետևաբար, այս տեսակի էներգիայի առկայության ցուցանիշը մարմնի որոշակի արագության առկայությունն է, որն ունենալով՝ նա կարող է աշխատել։

Մեխանիկական էներգիայի տեսակները՝ կինետիկ և պոտենցիալ: Յուրաքանչյուր դեպքում կինետիկ էներգիան սկալյար մեծություն է,բաղկացած է որոշակի համակարգ կազմող բոլոր նյութական կետերի կինետիկ էներգիաների գումարից: Մինչդեռ մեկ մարմնի (մարմինների համակարգի) պոտենցիալ էներգիան կախված է արտաքին ուժային դաշտում նրա (դրանց) մասերի հարաբերական դիրքից: Պոտենցիալ էներգիայի փոփոխության ցուցիչը կատարյալ աշխատանք է։

մեխանիկական էներգիայի տեսակները
մեխանիկական էներգիայի տեսակները

Մարմինն ունի կինետիկ էներգիա, եթե այն շարժման մեջ է (հակառակ դեպքում այն կարելի է անվանել շարժման էներգիա), և պոտենցիալ էներգիա, եթե այն բարձրանում է երկրի մակերևույթից մինչև որոշակի բարձրություն (սա փոխազդեցության էներգիան է): Մեխանիկական էներգիան չափվում է (ինչպես մյուս տեսակները) Ջուլերով (J):

Մարմնի էներգիան գտնելու համար անհրաժեշտ է գտնել այն աշխատանքը, որը ծախսվել է այս մարմինը զրոյական վիճակից ներկայիս վիճակին տեղափոխելու վրա (երբ մարմնի էներգիան հավասար է զրոյի): Ստորև բերված են բանաձևեր, որոնց համաձայն կարելի է որոշել մեխանիկական էներգիան և դրա տեսակները՝

– կինետիկ – Ek=mV2/2;

– պոտենցիալ – Ep=մգժ.

Բանաձևերում m-ը մարմնի զանգվածն է, V-ը նրա առաջ շարժման արագությունն է, g-ն անկման արագացումն է, h-ն այն բարձրությունն է, որով մարմինը բարձրանում է երկրի մակերևույթից:

Մարմինների համակարգի ընդհանուր մեխանիկական էներգիան գտնելը նշանակում է բացահայտել դրա ներուժի և կինետիկ բաղադրիչների գումարը:

մեխանիկական էներգիան և դրա տեսակները
մեխանիկական էներգիան և դրա տեսակները

Մարդու կողմից մեխանիկական էներգիայի օգտագործման օրինակներ են հին ժամանակներում հայտնագործված գործիքները (դանակ, նիզակ և այլն) և ամենաժամանակակից ժամացույցները, ինքնաթիռները և այլն։մեխանիզմներ։ Բնության ուժերը (քամին, ծովի մակընթացությունը, գետերի հոսքը) և մարդու կամ կենդանիների ֆիզիկական ջանքերը կարող են հանդես գալ որպես էներգիայի այս տեսակի և նրա կողմից կատարվող աշխատանքի աղբյուր։

Այսօր շատ հաճախ համակարգերի մեխանիկական աշխատանքը (օրինակ՝ պտտվող լիսեռի էներգիան) ենթակա է հետագա փոխակերպման էլեկտրական էներգիայի արտադրության ժամանակ, որի համար օգտագործվում են հոսանքի գեներատորներ։ Մշակվել են բազմաթիվ սարքեր (շարժիչներ), որոնք ունակ են անընդհատ աշխատող հեղուկի ներուժը վերածել մեխանիկական էներգիայի։

Գոյություն ունի դրա պահպանման ֆիզիկական օրենք, ըստ որի մարմինների փակ համակարգում, որտեղ չկա շփման և դիմադրողական ուժերի գործողություն, հաստատուն արժեքը կլինի դրա երկու տեսակների գումարը (Ek և Ep) նրա բոլոր բաղկացուցիչ մարմինների. Նման համակարգը իդեալական է, բայց իրականում նման պայմանների հասնել հնարավոր չէ։

Խորհուրդ ենք տալիս: