Закон збереження енергії стверджує, що енергію неможливо створити або знищити, але вона може змінюватися від однієї форми енергії до іншої.
Діяльність, яку ми робимо щодня - це зміна енергії від однієї форми до іншої.
Згідно з визначенням Кембриджського словника, енергія - це сила роботи, яка виробляє світло, тепло або рух або паливо чи електроенергію, що використовуються для енергії.
Наприклад, коли ми їмо, ми перетворюємо хімічну енергію з їжі в енергію, яку використовуємо для руху. Однак ця енергія не зміниться, коли ми будемо на місці. Енергія буде існувати і надалі. Далі подається звук закону збереження енергії.
Розуміння закону збереження енергії
"Кількість енергії в закритій системі не змінюється, вона залишиться незмінною. Цю енергію не можна ні створити, ні знищити, але вона може переходити від однієї форми енергії до іншої "
Засновником Закону про збереження енергії є Джеймс Прескотт Джоуль, вчений з Англії, який народився 24 грудня 1818 року.
Закон збереження механічної енергії є сумою кінетичної енергії та потенційної енергії. Потенційна енергія - це енергія, присутня в об’єкті, оскільки він знаходиться в силовому полі. Тим часом кінетична енергія - це енергія, спричинена рухом предмета, який має масу / вагу.
Далі йде написання формули для двох енергій.
Інформація
E K = Кінетична енергія (Джоуль)
E P = Потенційна енергія (Джоуль)
m = маса (кг)
v = швидкість (м / с)
g = сила тяжіння (м / с2)
h = висота об'єкта (м)
Усі одиниці виміру кількості енергії - Джоулі (SI). Крім того, в потенційній енергії робота цієї сили дорівнює негативній зміні потенційної енергії системи.
З іншого боку, у системі, яка переживає зміну швидкості, загальне зусилля, що діє на цю систему, дорівнює зміні кінетичної енергії. Оскільки робоча сила є лише консервативною, загальна робота в системі буде дорівнює негативній зміні потенційної енергії.
Якщо поєднати ці два поняття, виникне стан, в якому загальна зміна кінетичної енергії та зміна потенційної енергії дорівнює нулю.
З другого рівняння видно, що сума початкової кінетичної та потенційної енергій така ж, як сума кінцевої кінетичної та потенційної енергій.
Читайте також: Елементи образотворчого мистецтва (ПОВНО): Основи, малюнки та поясненняСума цієї енергії називається механічною. Величина цієї механічної енергії завжди постійна, за умови, що сила, що діє на систему, повинна бути консервативною.
Формула Закону про збереження енергії
Кожна загальна енергія в системі (тобто механічна енергія) повинна завжди бути однаковою, тому механічна енергія до і після неї має однакову величину. У цьому випадку це можна виразити як
Приклад закону збереження енергії
1. Плоди на впалому дереві
Коли плід знаходиться на похомі, він буде стояти на місці. Цей фрукт матиме потенційну енергію завдяки своїй висоті від землі.
Тепер, якщо плід впаде з дерева, потенційна енергія почне перетворюватися в кінетичну енергію. Кількість енергії залишатиметься постійною, і це буде загальна механічна енергія системи.
Безпосередньо перед тим, як фрукти потрапляють на землю, загальна потенційна енергія системи зменшиться до нуля, і вона матиме лише кінетичну енергію.
2. ГЕС
Механічна енергія води, що падає з водоспаду, використовується для повороту турбін на дні водоспаду. Це обертання турбіни використовується для виробництва електроенергії.
3. Парова машина
Парові машини працюють на парі, який є тепловою енергією. Ця теплова енергія перетворюється на механічну енергію, яка використовується для запуску локомотива. Це приклад перетворення теплової енергії в механічну
4. Вітряки
Кінетична енергія вітру змушує лопаті обертатися. Вітряки перетворюють кінетичну енергію вітру в електричну енергію.
5. Іграшковий пістолет-стрілка
Дротиковий пістолет має пружину, яка може зберігати пружну енергію, коли вона знаходиться в стислому положенні.
Ця енергія виділиться, коли пружина стане розтягнутою, що спричинить рух стрілки. Таким чином перетворюючи пружну енергію пружини в кінетичну енергію рухомої стрілки
6. Гра «Мармур»
Під час гри з кульками механічна енергія від пальців передається кулькам. Це змушує мармур рухатися і проїжджати деяку відстань, перш ніж він зупиниться.
Читайте також: Провідники - це описи, креслення та прикладиПриклад закону збереження енергії
1. Ююн впустив моторний ключ з висоти 2 метри, щоб рухомий ключ вільно впав під будинок. Якщо прискорення під дією сили тяжіння в цьому місці дорівнює 10 м / с2, то ключовою швидкістю руху після переміщення на 0,5 метра від початкового положення є
Пояснення
h 1 = 2 м, v 1 = 0, g = 10 м / с2, h = 0,5 м, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 м
v 2 =?
Заснований на законі збереження механічної енергії
Em 1 = Em 2
Еп 1 + Ек 1 = Еп 2 + Ек 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
м. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20 м = 15 м + ½м.v 2 2
20 = 15 + ½ v 2 2
20 - 15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 м / с
2. Блок ковзає з вершини слизької похилої площини, щоб прибути до основи похилої площини. Якщо вершина похилої площини знаходиться на висоті 32 метри над поверхнею підлоги, то швидкість блоку, коли він приходить на дно площини, дорівнює
Пояснення
h 1 = 32 м, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 м / с2
v 2 =?
Відповідно до закону збереження механічної енергії
Em 1 = Em 2
Еп 1 + Ек 1 = Еп 2 + Ек 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
м. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 м = ½м.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 м / с = 8 √10 м / с
3. Камінь масою 1 кг кидають вертикально вгору. Коли висота 10 метрів від землі, вона має швидкість 2 м / с. Яка механічна енергія манго в той час? Якщо g = 10 м / с2
Пояснення
m = 1 кг, h = 10 м, v = 2 м / с, g = 10 м / с2
Відповідно до закону збереження механічної енергії
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 джоулі
Це опис закону енергозбереження та його проблем та застосувань у повсякденному житті. Сподіваюся, корисно.
