Hvordan ville du beregne en objekter mekanisk energi?

1. Potentiel energi (PE):

* gravitationspotentiale energi: Dette er energi, der er gemt på grund af et objekts position i et gravitationsfelt.

* Formel:PE =MGH

* m =masse af objektet (kg)

* g =acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* H =objektets højde over et referencepunkt (M)

* Elastisk potentiel energi: Dette er energi, der er gemt i et deformeret elastisk objekt, som en strakt fjeder eller et komprimeret gummibånd.

* Formel:PE =(1/2) KX²

* k =fjederkonstant (n/m)

* x =forskydning fra ligevægtspositionen (M)

2. Kinetisk energi (KE):

* translationel kinetisk energi: Dette er energi forbundet med et objekts bevægelse i en lige linje.

* Formel:Ke =(1/2) mv²

* m =masse af objektet (kg)

* V =hastighed af objektet (m/s)

* rotationskinetisk energi: Dette er energi forbundet med et objekts rotation.

* Formel:Ke =(1/2) iω²

* I =inerti -øjeblik (kg m²)

* ω =vinkelhastighed (rad/s)

3. Samlet mekanisk energi (mig):

* Formel:ME =PE + KE

Eksempel:

Lad os sige, at vi har en bold med en masse på 2 kg, der kastes opad med en indledende hastighed på 10 m/s. På det højeste punkt når bolden en højde på 5 meter. Vi kan beregne dens mekaniske energi på dette tidspunkt:

* Potentiel energi: Pe =mgh =(2 kg) (9,8 m/s²) (5 m) =98 j

* kinetisk energi: Ke =(1/2) mv² =(1/2) (2 kg) (0 m/s) ² =0 J (da bolden øjeblikkeligt stopper ved det højeste punkt)

* Mekanisk energi: ME =PE + KE =98 J + 0 J =98 J

Vigtige noter:

* Mekanisk energi konserveres i fravær af ikke-konservative kræfter som friktion eller luftmodstand. Dette betyder, at den samlede mekaniske energi i et system forbliver konstant.

* Referencepunktet for gravitationspotentiale er vilkårligt. Du kan vælge ethvert punkt, der skal være nul potentiel energi.

* Enhederne med mekanisk energi er Joules (J).