에너지 보존 법칙에 따르면 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없지만 한 형태에서 다른 형태로 바뀔 수 있습니다.
우리가 매일하는 활동은 한 형태에서 다른 형태로의 에너지 변화입니다.
케임브리지 사전 정의에 따르면 에너지는 빛, 열 또는 운동을 생성하거나 전력에 사용되는 연료 또는 전기를 생성하는 작업을 수행하는 힘입니다.
예를 들어, 우리가 먹을 때 우리는 음식의 화학 에너지를 우리가 움직이는 데 사용하는 에너지로 변환합니다. 그러나 우리가 가만히있을 때 에너지는 변하지 않을 것입니다. 에너지는 계속 존재할 것입니다. 다음은 에너지 보존 법칙의 소리입니다.
에너지 보존 법칙 이해
"폐쇄 된 시스템의 에너지 양은 변하지 않고 그대로 유지됩니다. 이 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없지만 한 형태의 에너지에서 다른 형태로 바뀔 수 있습니다.
에너지 보존 법칙의 창립자는 1818 년 12 월 24 일에 태어난 영국 과학자 제임스 프레스콧 줄 (James Prescott Joule)입니다.
기계 에너지 보존 법칙은 운동 에너지와 위치 에너지의 합입니다. 잠재 에너지는 물체가 역장에 있기 때문에 물체에 존재하는 에너지입니다. 한편 운동 에너지는 질량 / 무게를 가진 물체의 움직임에 의해 발생하는 에너지입니다.
다음은 두 에너지에 대한 공식의 작성입니다.
정보
E K = 운동 에너지 (줄)
E P = 잠재적 에너지 (줄)
m = 질량 (Kg)
v = 속도 (m / s)
g = 중력 (m / s2)
h = 물체의 높이 (m)
에너지 양에 대한 모든 단위는 줄 (SI)입니다. 또한, 위치 에너지에서이 힘에 의한 작용은 시스템의 위치 에너지의 부정적인 변화와 같습니다.
반면에 속도를 변경하는 시스템의 경우이 시스템에 작용하는 총 작업량은 운동 에너지의 변화와 같습니다. 노동력은 단지 보수적 인 힘이기 때문에 시스템에 대한 총 노력은 위치 에너지의 부정적인 변화와 동일합니다.
이 두 개념을 결합하면 운동 에너지의 총 변화와 위치 에너지의 변화가 0 인 상태가 나타납니다.
두 번째 방정식에서 초기 운동 에너지와 위치 에너지의 합이 최종 운동 에너지와 위치 에너지의 합과 동일 함을 알 수 있습니다.
또한 읽기 : 미술의 요소 (FULL) : 기본, 그림 및 설명이 에너지의 합을 기계적 에너지라고합니다. 이 기계적 에너지의 값은 시스템에 작용하는 힘이 보수적 인 힘이어야하는 경우 항상 일정합니다.
에너지 보존 법칙의 공식
시스템의 모든 총 에너지 (즉, 기계적 에너지)는 항상 동일해야하므로 이전과 이후의 기계적 에너지는 동일한 크기를 갖습니다. 이 경우 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
에너지 보존 법칙의 예
1. 쓰러진 나무의 열매
열매가 포홈에 있으면 그대로 서있을 것입니다. 이 과일은 땅에서 높이가 높기 때문에 잠재 에너지가 있습니다.
이제 열매가 나무에서 떨어지면 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되기 시작합니다. 에너지의 양은 일정하게 유지되며 시스템의 총 기계적 에너지가됩니다.
열매가 땅에 떨어지기 직전에 시스템의 총 위치 에너지는 0으로 감소하고 운동 에너지 만 갖습니다.
2. 수력 발전소
폭포에서 떨어지는 물의 기계적 에너지는 폭포 바닥에있는 터빈을 돌리는 데 사용됩니다. 이 터빈 회전은 전기를 생성하는 데 사용됩니다.
3. 증기 엔진
증기 엔진은 열 에너지 인 증기로 작동합니다. 이 열 에너지는 기관차를 작동하는 데 사용되는 기계적 에너지로 변환됩니다. 이것은 열 에너지를 기계 에너지로 변환하는 예입니다.
4. 풍차
바람의 운동 에너지로 인해 블레이드가 회전합니다. 풍차는 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
5. 장난감 다트 건
다트 건에는 압축 된 위치에있을 때 탄성 에너지를 저장할 수있는 스프링이 있습니다.
이 에너지는 스프링이 늘어날 때 방출되어 화살표가 움직입니다. 따라서 스프링의 탄성 에너지를 움직이는 화살표의 운동 에너지로 변환
6. 구슬 게임
구슬을 가지고 놀 때 손가락의 기계적 에너지가 구슬로 전달됩니다. 이로 인해 구슬이 멈추기 전에 일정 거리를 이동하고 이동합니다.
또한 읽으십시오 : 지휘자는-설명, 그림 및 예입니다에너지 보존법 문제의 예
1. 유윤은 2 미터 높이에서 모터 키를 떨어 뜨려 무빙 키가 집 밑으로 자유롭게 떨어졌다. 그 위치에서 중력으로 인한 가속도가 10m / s2이면 초기 위치에서 0.5m 이동 한 후의 주요 속도는 다음과 같습니다.
설명
h 1 = 2m, v 1 = 0, g = 10m / s2, h = 0.5m, h 2 = 2-0.5 = 1.5m
v 2 =?
기계 에너지 보존 법칙에 근거
전각 1 = 전각 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
MGH 1 + ½ MV 1 2 = MGH 2 + ½m.v 2 2
미디엄. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20m = 15m + ½m.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 = √10m / s
2. 블록이 미끄러운 경사면의 상단에서 미끄러 져 경사면의 바닥에 도달합니다. 경사면의 상단이 바닥면에서 32m 높이에있는 경우 블록이 바닥면에 도달했을 때 블록의 속도는 다음과 같습니다.
설명
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
기계 에너지 보존 법칙에 따라
전각 1 = 전각 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
MGH 1 + ½ MV 1 2 = MGH 2 + ½m.v 2 2
미디엄. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320m = ½m.v 2 2
320 = ½ 대 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. 질량이 1Kg 인 돌을 수직으로 위쪽으로 던집니다. 높이가지면에서 10m 일 때 속도는 2m / s입니다. 당시 망고의 기계적 에너지는 얼마입니까? g = 10m / s2 인 경우
설명
m = 1kg, h = 10m, v = 2m / s, g = 10m / s2
기계 에너지 보존 법칙에 따라
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 줄
그것이 에너지 절약 법칙과 그 문제와 일상 생활에서의 적용에 대한 설명입니다. 유용하길 바랍니다.
