Meenutame mehaanikaga seotud energiaid

Tuleta meelde mehaanika kursuses õpitud potentsiaalse ja kineetilise energia mõisted. Analüüsi pildil kujutatud situatsiooni. Vasta küsimustele.

The energy that bodies possess due to interaction is called potential energy. For example, the potential energy of a body at a height $h$ above the ground is

E_{p} = m g h

The energy that a body possesses due to motion is called kinetic energy.

The sum of the kinetic and potential energy of the bodies is called the total mechanical energy of the body. The law of conservation of mechanical energy states that the total mechanical energy of a body or a system of bodies does not change, it is a constant quantity:

E = E_{k} + E_{p} = const

Millisele osale mehaanika kursusest me siin viitame

Mehaanika kursuses tegime tutvust potentsiaalse energiaga, mis sõltub keha massist $m$ ja kõrgusest $h$

E_{p} = m g h

Näiteks on $2$ -kilogrammise topispalli potentsiaalne energia $2, 5 m$ kõrgusel

E_{p} = m g h = 2 \cdot 9, 8 \cdot 2, 5 = 49 J

Samas, kuna pall veel ei liigu, on $E_{k} = 0$ .

Teine oluline energia liik, mis liikumisega seostub, on kineetiline energia. Ka see sõltub keha massist $m$ , ent ka keha kiirusest $v$ . Keha kineetilise energia leidmiseks kasutame seost

E_{k} = \frac{m v^{2}}{2}

Kui seesama topispall mainitud kõrguselt lahti lasta, saavutab pall enne maapinnaga põrkumist kiiruse $7 \frac{m}{s}$ ehk selle kineetiline energia on

E_{k} = \frac{m v^{2}}{2} = \frac{2 \cdot 7^{2}}{2} = 49 J

Nüüd on meil eelneva olukorraga vastupidine seis: potentsiaalne energia $E_{p} = 0$ , sest kõrgus on $0$ meetrit. Pane tähele, et mõlemad arvutatud väärtused on samad, sest kehtib energia jäävuse seadus

E = E_{k} + E_{p} = const

Energiat ei teki ega kao, see vaid muundub ühest liigist teise. Palli kukkumisel muutus potentsiaalne energia kineetiliseks energiaks. Igapäevaelus muutub liikumise energia tihtipeale soojuseks.

Potential energy

Kinetic energy

Total mechanical energy. Law of conservation of mechanical energy