Hvordan beregner du mekanisk energi?

Sådan beregner du det:

1. Potentiel energi (PE):

* gravitationspotentiale energi: Pe =mgh

* m =masse (kg)

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

* h =højde (m)

* Elastisk potentiel energi: Pe =(1/2) kx²

* k =fjederkonstant (n/m)

* x =forskydning fra ligevægt (M)

2. Kinetisk energi (KE):

* Ke =(1/2) mv²

* m =masse (kg)

* v =hastighed (m/s)

3. Samlet mekanisk energi:

* Mekanisk energi (mig) =pe + ke

Eksempel:

Lad os sige, at du har en bold med en masse på 2 kg, der kastes opad med en indledende hastighed på 10 m/s. I en højde af 5 meter skal du beregne kuglens mekaniske energi.

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

* kinetisk energi: For at finde hastigheden på 5 meter er vi nødt til at bruge ligningen:v² =u² + 2as, hvor u =initial hastighed, a =acceleration på grund af tyngdekraften og s =forskydning. Så v² =10² + 2 (-9,8) (5) =0. Dette betyder, at hastigheden på 5 meter er 0 m/s, og derfor ke =0 J.

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

Vigtige punkter:

* bevarelse af mekanisk energi: I mangel af ikke-konservative kræfter som friktion eller luftmodstand forbliver den samlede mekaniske energi i et system konstant.

* enheder: Mekanisk energi måles i Joules (J).

* forskellige former for energi: Mekanisk energi er kun en type energi. Der er andre former som termisk energi, kemisk energi og atomenergi.

Fortæl mig, hvis du har andre spørgsmål eller gerne vil udforske specifikke scenarier!