Zgodnie z prawem zachowania energii energia nie może zostać utworzona ani zniszczona, ale może zmieniać się z jednej formy energii na inną.
Czynności, które wykonujemy każdego dnia, to zmiany energii z jednej formy na drugą.
Zgodnie z definicją ze słownika Cambridge, energia to siła potrzebna do wykonania pracy, która wytwarza światło, ciepło lub ruch lub paliwo lub energię elektryczną zużywaną do zasilania.
Na przykład, kiedy jemy, zamieniamy energię chemiczną z pożywienia na energię, której używamy do poruszania się. Jednak energia nie zmieni się, gdy będziemy nadal. Energia będzie nadal istnieć. Poniżej znajduje się brzmienie prawa zachowania energii.
Zrozumienie prawa zachowania energii
„Ilość energii w systemie zamkniętym nie zmienia się, pozostanie taka sama. Tej energii nie można ani stworzyć, ani zniszczyć, ale może się ona zmienić z jednej formy energii na inną ”
Założycielem prawa zachowania energii jest James Prescott Joule, naukowiec z Anglii urodzony 24 grudnia 1818 roku.
Prawo zachowania energii mechanicznej jest sumą energii kinetycznej i energii potencjalnej. Energia potencjalna to energia obecna w obiekcie, ponieważ obiekt znajduje się w polu siłowym. Tymczasem energia kinetyczna to energia wywołana ruchem obiektu, który ma masę / wagę.
Poniżej znajduje się zapis wzoru na dwie energie.
Informacja
E K = energia kinetyczna (dżul)
E P = energia potencjalna (dżul)
m = masa (kg)
v = prędkość (m / s)
g = grawitacja (m / s2)
h = wysokość obiektu (m)
Wszystkie jednostki ilości energii to dżule (SI). Ponadto w energii potencjalnej praca tej siły jest równa ujemnej zmianie energii potencjalnej układu.
Z drugiej strony, w przypadku układu, który zmienia prędkość, całkowita praca działająca na ten układ jest równa zmianie energii kinetycznej. Ponieważ siła robocza jest tylko siłą zachowawczą, całkowity wysiłek w systemie będzie również równy ujemnej zmianie energii potencjalnej.
Jeśli połączymy te dwie koncepcje, wyłoni się stan, w którym całkowita zmiana energii kinetycznej i zmiana energii potencjalnej będzie równa zeru.
Z drugiego równania widać, że suma początkowych energii kinetycznej i potencjalnej jest taka sama, jak suma końcowych energii kinetycznej i potencjalnej.
Przeczytaj także: Elementy dzieł sztuki (PEŁNE): Podstawy, zdjęcia i wyjaśnieniaSuma tej energii nazywana jest energią mechaniczną. Wartość tej energii mechanicznej jest zawsze stała, pod warunkiem, że siła działająca na system musi być siłą zachowawczą.
Wzór na prawo zachowania energii
Każda całkowita energia w systemie (tj. Energia mechaniczna) musi być zawsze taka sama, więc energia mechaniczna przed i po niej ma taką samą wielkość. W tym przypadku można to wyrazić jako
Przykład prawa zachowania energii
1. Owoce na zwalonym drzewie
Kiedy owoc znajdzie się na kupie, będzie stał nieruchomo. Ten owoc będzie miał energię potencjalną ze względu na swoją wysokość nad ziemią.
Teraz, jeśli owoc spadnie z drzewa, energia potencjalna zacznie być przekształcana w energię kinetyczną. Ilość energii pozostanie stała i będzie to całkowita energia mechaniczna systemu.
Tuż przed tym, jak owoc uderzy w ziemię, całkowita potencjalna energia systemu spadnie do zera i będzie miał tylko energię kinetyczną.
2. Elektrownia wodna
Energia mechaniczna wody spadającej z wodospadu jest wykorzystywana do obracania turbin na dnie wodospadu. Ten obrót turbiny służy do wytwarzania energii elektrycznej.
3. Silnik parowy
Silniki parowe działają na parę, która jest energią cieplną. Ta energia cieplna jest zamieniana na energię mechaniczną, która jest używana do napędzania lokomotywy. To jest przykład zamiany energii cieplnej na energię mechaniczną
4. Wiatraki
Energia kinetyczna wiatru powoduje obracanie się łopat. Wiatraki przekształcają energię kinetyczną wiatru w energię elektryczną.
5. Zabawkowy pistolet do rzutek
Pistolet do strzałek ma sprężynę, która może magazynować energię sprężystą, gdy jest w pozycji ściśniętej.
Ta energia zostanie uwolniona, gdy sprężyna zostanie rozciągnięta, powodując ruch strzały. W ten sposób zamieniamy energię sprężystości sprężyny na energię kinetyczną poruszającej się strzały
6. Gra w kulki
Podczas zabawy kulkami energia mechaniczna z palców przenoszona jest na kulki. Powoduje to, że kulka porusza się i pokonuje pewną odległość, zanim się zatrzyma.
Przeczytaj również: Przewodniki to - opisy, rysunki i przykładyPrzykład prawa zachowania energii
1. Yuyun upuścił klucz do silnika z wysokości 2 metrów, tak że ruchomy klucz swobodnie spadł pod dom. Jeżeli przyspieszenie ziemskie w tym miejscu wynosi 10 m / s2, to prędkość klucza po przesunięciu 0,5 m od pozycji początkowej wynosi
Wyjaśnienie
h 1 = 2 m, v 1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 m
v 2 =?
Oparty na prawie zachowania energii mechanicznej
Em 1 = Em 2
Odc. 1 + Ek 1 = Odc. 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20 m = 15 m + ½m.v 2 2
20 = 15 + ½ v 2 2
20-15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Blok ześlizguje się ze szczytu śliskiej pochyłej płaszczyzny, aby dotrzeć do podstawy pochyłej płaszczyzny. Jeśli szczyt nachylonej płaszczyzny znajduje się na wysokości 32 metrów nad powierzchnią podłogi, wówczas prędkość bloku, gdy dociera do dolnej części samolotu, wynosi
Wyjaśnienie
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
Zgodnie z prawem zachowania energii mechanicznej
Em 1 = Em 2
Odc. 1 + Ek 1 = Odc. 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 m = ½m.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. Kamień o masie 1 kg jest rzucany pionowo w górę. Na wysokości 10 metrów nad ziemią ma prędkość 2 m / s. Jaka jest wówczas energia mechaniczna mango? Jeśli g = 10 m / s2
Wyjaśnienie
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Zgodnie z prawem zachowania energii mechanicznej
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 dżule
Oto opis prawa zachowania energii oraz jego problemów i zastosowań w życiu codziennym. Mam nadzieję, że przydatne.
