Mechanická energie na kinetickou energii: co, jak převést, zpracovat

Článek pojednává o procesu přeměny mechanické energie na kinetickou energii v důsledku pohybu objektu.

Mechanická energie, buď potenciální energie nebo kinetická energie, závisí na tom, zda objekt odpočívá nebo se pohybuje, aby vykonal vykonanou práci. Když se objekt v klidu začne pohybovat, jeho potenciální energie se pomalu stane nulovou; tehdy se mechanická energie nakonec stává její kinetickou energií. 

Ať už stojíte, chodíte, běžíte nebo jen spíte, práci vykonáváte ve všech případech. Dělat jakékoli prácevyužíváme specifickou energii, která nám to umožňuje buď se pohybovat nebo zůstat v klidu. Energie, která má schopnost konat práci, se nazývá „mechanická energie".

Když je objekt v jedné poloze nebo v jedné poloze, existují pouze bezkontaktní síly jako gravitační síla jednat podle toho. To je, když je mechanická energie předmětu potenciální energie uložené v objektu. 

Když na objekt, který mění svou polohu, působí jiná vnější síla než gravitace, přesune se uložená potenciální energie, aby vykonala práci. To je, když přeměna mechanické energie na Kinetická energie nastane. 

Předpokládejme, že kopneme do fotbalového míče gravitační potenciální energie jako mechanická energie. Po kopnutí se míč pohybuje se zvyšující se rychlostí nad zemí kvůli zvednutí kinetická energie a snížení potenciálu energie. Podobně hory při sesuvu uvolňují obrovské množství uložené mechanické energie ve formě kinetické energie. 

Přečtěte si o příkladech od mechanické energie po kinetickou energii

Jaký proces je mechanická energie na kinetickou energii?

Proces mechanické energie na kinetickou energii zahrnuje zákon zachování energie.

Mechanická energie kvalifikuje objekt k tomu, aby působil silou na jiný objekt, aby vykonal práci. Vede k nekonečnému koloběhu přesného množství přeměny energie na jinou formu energie. Tak se šetří mechanická energie.  

Při vykonávání práce si předmět vyměňuje svou kinetickou energii s jinými předměty, na kterých je práce vykonávána. Výměna energie je uložena v jiném objektu jako potenciální energie. To znamená, že kinetická energie člověka je potenciální energií pro druhého. 

Potenciální energie jako mechanická energie určuje množství práce, kterou může objekt vykonat. Jakmile ale na takový předmět působila síla, získal pohybem kinetickou energii k vykonání práce v horizontálním nebo vertikálním směru. Nahromaděná kinetická energie má tři různé formy v závislosti na pohybu vnitřních částic. 

• Translační kinetická energie: Je to kvůli horizontálnímu pohybu částice. 
• Vibrační kinetická energie: Je to způsobeno vertikálním pohybem částice. 
• Rotační kinetická energie: Je to způsobeno rotačním pohybem částice. 

Vidíme různé aplikace transformující mechanickou energii na kinetickou energii a její různé typy formy energie.

Když zazvoníme na zvonek, naše mechanická energie se přenese do zvonu, aby vytvořil zvuková energie. Když světlo rozsvítíme, jeho uložená mechanická energie se přemění na elektrická energie. Když jsme si třeli ruce, mechanická energie na povrchu ruky se přeměnila na tepelnou energii.

Během jakékoli energetické konverzace se transformuje přesné množství energie. Mechanická energie systému tedy zůstává stejná nebo zachována jako v případě zákon zachování energie.

Když držíme míč v ruce, má maximální potenciální energii a nulovou kinetickou energii. 

případ 1: Když házíme míč nahoru, získává maximální kinetickou energii s tím, že potenciální energie klesá.

případ 2: Míč postupující nahoru se zastaví v určité výšce, když gravitační síla převýší aplikovanou sílu; to je, když získává maximální potenciální energii s nulovou kinetickou energií.

případ 3: V určité výšce míč změní svůj směr a začne se pohybovat dolů jako normální síla vyrovnává gravitační sílu; získává maximální kinetickou energii s nulovou potenciální energií.

případ 4: Jakmile míč dorazí na zem, jeho pohyb se stane nulovým pouze vlivem gravitační síly, tj. maximální potenciální energie s nulovou kinetickou energií.

Pokud vezmeme součet potenciální a kinetické energie ve všech výše uvedených případech, zjistíme, že i když jsou jejich jednotlivé energetické hodnoty různé, jejich součet je ve všech případech stejný. Součet potenciální a kinetické energie se nazývá celková mechanická energie systému. 

Přečtěte si o tématu Potenciální energie ke kinetické energii

Jak převést mechanickou energii na energii kinetickou?

Mechanická energie se přemění na kinetickou energii, když se nehybný objekt začne pohybovat.

Přeměna mechanické energie na kinetickou znamená štěpení potenciální energie kombinované s kinetickou energií. Objeví se pouze tehdy, když se objekt v klidu začne pohybovat vlivem vnější síly. Přeměna energie závisí na části potenciální energie, kterou objekt má. 

Mechanická energie je zachována jako potenciální energie v dokonalém systému, kde jsou síly podobné tření  a  odpor vzduchu or táhnout jsou zanedbávány. Když objekt v systému provádí mechanickou akci jako skluzavky, role, pád, let atd., je mechanická energie využita k provedení pohybu tím, že ji přemění na kinetickou energii. 

Když se zavěšený bob v kyvadle začne pohybovat, mechanická energie neustále prochází mezi dvěma energetickými formami tam a zpět. harmonický pohyb. Houpající se bob má větší kinetickou energii a snižuje potenciální energii ve vertikální poloze. Naproti tomu má nižší kinetickou energii a větší potenciální energii na obou končetinách. 

Pokud systém kyvadla přehlédne tření a odpor vzduchu sil, pak se mechanická energie kývavého bobu nebo součet kinetických a potenciálních energií nedělí. Při převzetí vnější síly dochází na konci každého švihu k mechanické přeměně energie. 

Přečtěte si více o Harmonic Motion

Mechanická energie versus kinetická energie

Také čtení:

• Jak zjistit energetickou kapacitu baterií
• Jak zvýšit energetickou účinnost při pěstování ve skleníku
• Jak vypočítat energetickou účinnost ve fyzikálních procesech
• Jak určit energii ve van de graaffově generátoru
• Elektrická energie k jaderné energii
• Je kinetická energie zachována v impulsu
• Jak vypočítat energii rentgenového záření
• Mechanická energie na chemickou energii
• Jak optimalizovat jadernou energii v námořních pohonných systémech
• Proč energie hraje roli v chemické vazbě

Manish Naik

Dobrý den, jsem Manish Naik absolvoval magisterský titul z fyziky se specializací Solid-State Electronics. Mám tři roky zkušeností s psaním článků na téma fyzika. Psaní, jehož cílem bylo poskytnout přesné informace všem čtenářům, od začátečníků i odborníků.
Ve svém volném čase rád trávím čas v přírodě nebo navštěvuji historická místa.
Těšíme se na spojení přes LinkedIn –