• Saturday April 17,2021

Mechanische Energie

Wir erklären Ihnen, was die mechanische Energie ist und wie diese Energie klassifiziert werden kann. Dazu Beispiele und mögliche und kinetische mechanische Energie.

Die mechanische Energie umfasst sowohl die kinetische, elastische als auch die potentielle Energie eines Objekts.
  1. Was ist die mechanische Energie?

Unter mechanischer Energie verstehen wir, dass ein Körper oder ein System an der Wurzel seiner Bewegungsgeschwindigkeit oder seiner spezifischen Position erhält und dass es in der Lage ist, zu produzieren Eine mechanische Arbeit: Im Allgemeinen beinhaltet die mechanische Energie sowohl kinetische als auch elastische Energie und die potentielle Energie eines Objekts .

Mechanische Energie wird in konservativen Feldern gespeichert, in denen sie Partikel rein mechanischer Wirkung bilden und so über die Zeit konstant bleiben. nach folgender Formulierung:

Emec = Ec + Ep + Ee = cte.

Wo ist die kinetische Energie des Systems, Ihr Energie-Gravitationspotential und Energie ist Ihre potentielle elastische Energie? .

Dies geschieht nicht in Systemen geladener Bewegungsteilchen (da die mechanische Energie in elektromagnetische umgewandelt wird) oder in thermodynamischen Systemen, die Zustandsänderungen unterliegen (sie wandeln sie in Energie um) at rmica) oder in der Mechanik stetig dissipativer Medien (in denen die Energie aufgrund von Verformungen und Wärmeentwicklung dissipiert).

Mechanische Energie wird oft verwendet, um bestimmte Arbeiten auszuführen oder sie in andere Energieformen umzuwandeln, beispielsweise in hydraulische Energie, die die Vorteile ausnutzt die potentielle Energie des fallenden Wassers; die Energie, die die kinetische Energie des Windes ausnutzt, oder die Gezeitenenergie, die die kinetische Energie der Gezeiten ausnutzt.

Siehe auch: Elastizität.

  1. Arten von mechanischer Energie

Kinetische Energie hat mit der Geschwindigkeit und Verschiebung von Objekten zu tun.

Es gibt zwei Arten von mechanischer Energie. Dies sind:

  • Kinetische Energie . Was sich aus der Bewegung von Objekten oder Systemen ableitet, hat mit seiner Geschwindigkeit und seiner Verschiebung zu tun. Zum Beispiel eine sich bewegende Kugel.
  • Mögliche Energie . Was mit der Position oder Form der Objekte oder Systeme zu tun hat, von denen eine Arbeitsleistung abhängt, und was wiederum von zwei Arten sein kann:
    • Gravitationspotentialenergie . Das, was auf die Einwirkung der Schwerkraft auf Körper zurückzuführen ist, wie es bei einem Objekt der Fall ist, das aus einer Höhe fällt.
    • Elastische potentielle Energie . Dies hängt mit der Beschaffenheit und Form des Materials des Objekts zusammen, das dazu neigt, seine ursprüngliche Form wiederherzustellen, nachdem es Kräften ausgesetzt wurde, die es deformieren, wie dies bei einer Metallfeder der Fall ist.
  1. Beispiele für mechanische Energie

Einige mögliche Beispiele für mechanische Energie in ihren verschiedenen Formen sind die folgenden:

  • Ein Achterbahnwagen . Am höchsten Punkt des Aufstiegs hat der Karren genügend potenzielle Gravitationsenergie (aufgrund der Höhe) angesammelt, um eine Sekunde später frei zu fallen und alles in kinetische Energie (aufgrund der Bewegung) umzuwandeln und Schwindelgeschwindigkeiten zu erreichen.
  • Eine Windmühle Die kinetische Energie des Windes gibt einen Schub, den die Blätter der Mühle fangen und in mechanische Arbeit umwandeln: Drehen Sie das Zahnrad, das die Körner oder den Weizen des Landwirts mahlt, senkt.
  • Ein Pendel Das klassische Beispiel dafür, wie die potenzielle Gewichtsenergie der Schwerkraft in kinetische Energie umgewandelt wird, um sie auf ihrem Weg zu bewegen und dabei die gesamte mechanische Energie zu sparen.
  • Ein Trampolin Der Schwimmer, der auf ein Sprungbrett springt, benutzt sein Gewicht (Gravitationspotential), um das Trampolin nach unten zu verformen (elastisches Potential), und er drückt ihn, wenn er seine Form wiedererlangt, mit zunehmender Größe (mehr Gravitationspotential) nach oben als unmittelbar danach wandelt sich im freien Fall ins Wasser in kinetische Energie um.
  1. Kinetische und potentielle mechanische Energie

Wie bereits gesagt, kann mechanische Energie in zwei Formen unterteilt werden: Kinetik (Bewegung) und Potential (Form oder Position) .

Die erste ist nach der einfachen Formel Ec = ½ m kalkulierbar. v2 und seine Maßeinheit im Internationalen System sind die Joule (J).

Stattdessen handelt es sich bei der potentiellen Energie um die im System gespeicherte Energiemenge, und zwar aufgrund ihrer speziellen Konfiguration oder ihrer Positionierung in Bezug auf ein Gravitations- oder elektromagnetisches Feld. Diese Energie kann zu anderen Energieformen werden, beispielsweise zur Kinetik.

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