Формула механической энергии

Когда сила действует на объект, чтобы сместить его, говорят, что совершается работа. Работа влечет за собой использование силы для перемещения объекта. Объект будет собирать энергию после завершения работы над ним. Механическая энергия – это количество энергии, приобретаемой рабочим объектом. В этой статье будут обсуждаться формула и примеры механической энергии, а также понятие и компоненты механической энергии.

Механическая энергия

Сумма кинетической и потенциальной энергии объекта называется механической энергией. Она возникает в результате выполнения конкретной задачи. Другими словами, мы можем охарактеризовать энергию объекта на основе его скорости или положения, или того и другого.

Из-за его местоположения мы знаем, что объект обладает потенциальной энергией. Потому что потребуется некоторый труд, чтобы установить объект на определенной высоте. Кроме того, объект обладает кинетической энергией из-за работы, которую он совершает, чтобы двигаться. Когда объект движется, его потенциальная энергия считается равной нулю. Его кинетическая энергия, с другой стороны, будет равна 0, пока он находится в состоянии покоя.

Формула механической энергии

Формула механической энергии выглядит следующим образом:

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

Where, 

• Kinetic Energy (K.E.) = (1/2)mv²
• Potential Energy (P.E.) = m × g × h

∴ Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

Where,

• m = mass of object,
• v = velocity of object,
• g = acceleration due to gravity,
• h = height of object from ground.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Дайте определение механической энергии.

Ответ :

The sum of kinetic and potential energy in an object is referred to as mechanical energy. Kinetic energy of an object is related to its motion and potential energy is related to its position. If there is not motion in the object, the total mechanical energy will only be the potential energy present in it, similarly, if the object’s position is not changed, neither the object’s orientation, then the object has no potential energy.

Вопрос 2: Тело, летящее на определенной высоте от земли, имеет 500 Дж кинетической энергии и 738 Дж потенциальной энергии. Вычислите полную механическую энергию, участвующую в этом.

Решение:

Given: K.E. = 500 J, P.E. = 738 J

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

∴ M.E. = 500 + 738

∴ M.E. = 1238 J

Вопрос 3: Человек сидит на здании высотой 23 м и массой 150 кг. Определить, какая механическая энергия имеется.

Решение:

Given: h = 23 m, m = 150 kg, K.E. = 0 (Person in static position)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E = 0 + 150 × 9.81 × 23

∴ M.E. = 150 × 9.81 × 23

∴ M.E. = 33810 J

Вопрос 4: Рассчитайте механическую энергию предмета массой 21 кг, движущегося со скоростью 10 мс- ¹ .

Решение:

Given: m = 21 kg, v = 10 ms^-1, P.E = 0 (Object is moving)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 21 × 10²)) + 0

∴ M.E. = 1050 J

Вопрос 5: Если кинетическая энергия тела равна 230 Дж, а потенциальная энергия тела равна 300 Дж, то найти механическую энергию.

Решение:

Given: K.E. = 230 J, P.E. = 300 J

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = Kinetic Energy (K.E.) + Potential Energy (P.E.)

∴ M.E. = 230 + 300

∴ M.E. = 530 J

Вопрос 6: Рассчитайте механическую энергию автомобиля, если он движется со скоростью 18 м/с и его масса 7 кг.

Решение:

Given: m = 7 kg, v = 18 ms^-1, P.E = 0 (car is moving)

Since,

Mechanical Energy (M.E.) = ((1/2)mv²) + (m × g × h)

∴ M.E. = ((1/2) × 7 × 18²)) + 0

∴ M.E. = 1134 J