Zákon zachovania energie hovorí, že energiu nemožno vytvoriť alebo zničiť, ale môže sa meniť z jednej formy energie na druhú.
Činnosti, ktoré robíme každý deň, sú zmeny energie z jednej formy do druhej.
Podľa definície cambridgeského slovníka je energia energiou na výkon, pri ktorom sa produkuje svetlo, teplo alebo pohyb alebo palivo alebo elektrina použitá na energiu.
Napríklad keď jeme, premieňame chemickú energiu z potravy na energiu, ktorú používame na pohyb. Energia sa však nezmení, keď sme v pokoji. Energia bude naďalej existovať. Nasleduje zvuk zákona zachovania energie.
Pochopenie zákona o úspore energie
„Množstvo energie v uzavretom systéme sa nemení, zostane rovnaké. Táto energia nemôže byť ani vytvorená, ani zničená, ale môže sa meniť z jednej formy energie na druhú “
Zakladateľom zákona o ochrane energie je James Prescott Joule, anglický vedec, ktorý sa narodil 24. decembra 1818.
Zákon zachovania mechanickej energie vo forme súčtu kinetickej energie a potenciálnej energie. Potenciálna energia je energia prítomná v objekte, pretože sa nachádza v silovom poli. Kinetická energia je energia spôsobená pohybom objektu s hmotnosťou / hmotnosťou.
Nasleduje napísanie vzorca pre dve energie.
Informácie
EK = Kinetická energia (Joule)
EP = Potenciálna energia (Joule)
m = hmotnosť (kg)
v = rýchlosť (m / s)
g = gravitácia (m / s2)
h = výška objektu (m)
Všetky jednotky množstva energie sú Jouly (SI). Ďalej sa v tejto potenciálnej energii práca tejto sily rovná negatívnej zmene potenciálnej energie systému.
Na druhej strane, systém, ktorý zažíva zmenu rýchlosti, sa celkové úsilie pôsobiace na tento systém rovná zmene kinetickej energie. Pretože pracovná sila je iba konzervatívnou silou, celkové úsilie v systéme sa bude rovnať negatívnej zmene potenciálnej energie.
Ak spojíme tieto dva koncepty, vznikne stav, v ktorom sa celková zmena kinetickej energie a zmena potenciálnej energie rovná nule.
Z druhej rovnice vidno, že súčet počiatočných kinetických a potenciálnych energií je rovnaký ako súčet konečných kinetických a potenciálnych energií.
Prečítajte si tiež: Prvky výtvarného umenia (FULL): Základy, obrázky a vysvetleniaSúčet tejto energie sa nazýva mechanická energia. Hodnota tejto mechanickej energie je vždy konštantná za predpokladu, že sila pôsobiaca na systém musí byť konzervatívna.
Vzorec pre zákon úspory energie
Každá celková energia v systéme (tj. Mechanická energia) musí byť vždy rovnaká, takže mechanická energia pred ňou aj po nej má rovnakú veľkosť. V tomto prípade to môže byť vyjadrené ako
Príklad zákona o úspore energie
1. Ovocie na spadnutom strome
Keď je ovocie na pohome, zastaví sa. Toto ovocie bude mať potenciálnu energiu vďaka výške ovocia od zeme.
Ak teraz ovocie spadne zo stromu, potenciálna energia sa začne premieňať na kinetickú energiu. Množstvo energie zostane konštantné a bude to celková mechanická energia systému.
Tesne predtým, ako ovocie dopadne na zem, celková potenciálna energia systému poklesne na nulu a bude mať iba kinetickú energiu.
2. Vodná elektráreň
Mechanická energia z vody padajúcej z vodopádu sa používa na otáčanie turbín na dne vodopádu. Táto rotácia turbíny sa používa na výrobu elektriny.
3. Parný stroj
Parné stroje pracujú na pare, čo je tepelná energia. Táto tepelná energia sa premieňa na mechanickú energiu, ktorá sa používa na chod lokomotívy. Toto je príklad premeny tepelnej energie na mechanickú
4. Veterné mlyny
Kinetická energia vetra spôsobuje rotáciu lopatiek. Veterné mlyny premieňajú kinetickú energiu vetra na elektrickú.
5. Šípová pištoľ na hračky
Šípová pištoľ má pružinu, ktorá dokáže uchovávať elastickú energiu, keď je v stlačenej polohe.
Táto energia sa uvoľní, keď sa pružina natiahne, čo spôsobí pohyb šípok. Takto sa mení pružná energia pružiny na kinetickú energiu pohyblivej šípky
6. Hra s guľkami
Pri hre s guľkami sa mechanická energia z prstov prenáša na guľky. To spôsobí, že sa mramor pohne a prejde určitú vzdialenosť skôr, ako sa zastaví.
Prečítajte si tiež: Vodiče sú - popisy, výkresy a príkladyPríklad zákona o úspore energie
1. Yuyun odhodil kľúč od motora z výšky 2 metrov, takže pohybujúci sa kľúč spadol voľne pod dom. Ak je gravitačné zrýchlenie v tomto mieste 10 m / s2, potom je kľúčová rýchlosť po posunutí 0,5 metra od pôvodnej polohy
Vysvetlenie
h1 = 2 m, obj1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h2 = 2 - 0,5, = 1,5 m
v2 = ?
Na základe zákona zachovania mechanickej energie
Em1 = Em2
Ep1 + Dub1 = Ep2 + Dub2
m.g.h1 + ½ m.v.12 = m.g.h.2 + ½ m.v22
m. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½ m.v.22
20 m = 15 m + ½ m.v.22
20 = 15 + ½ v22
20 - 15 = ½ v22
5 = ½ v22
10 = v22
v2 = √ 10 m / s
2. Blok sa posúva z hornej časti klzkej naklonenej roviny, aby sa dostal k základni naklonenej roviny. Ak je vrchol naklonenej roviny vo výške 32 metrov nad povrchom podlahy, potom je rýchlosť bloku, keď dorazí na spodok roviny,
Vysvetlenie
h1 = 32 m, v1 = 0, h2 = 0, g = 10 m / s2
v2 = ?
Podľa zákona zachovania mechanickej energie
Em1 = Em2
Ep1 + Dub1 = Ep2 + Dub2
m.g.h1 + ½ m.v.12 = m.g.h.2 + ½ m.v22
m. 10 (32) + 0 = 0 + ½ m.v.22
320 m = ½m.v22
320 = ½ v22
640 = v22
v2 = √ 640 m / s = 8 √ 10 m / s
3. Kameň s hmotnosťou 1 kg je hodený kolmo hore. Keď je výška 10 metrov od zeme, má rýchlosť 2 m / s. Aká je mechanická energia manga v tom čase? Ak g = 10 m / s2
Vysvetlenie
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Podľa zákona zachovania mechanickej energie
EM = EP + E.K
EM = m g h + ½ m v2
EM = 1 . 10 . 10 + ½ . 1 . 22
EM = 100 + 2
EM = 102 joulov
To je popis zákona úspory energie a jeho problémov a aplikácií v každodennom živote. Dúfajme, že užitočné.
