Закон збереження механічної енергії

Механічна енергія – величина, яку ми зустрічаємо у повсякденному житті майже щодня. Це енергія руху і взаємодії тіл і частин, з яких складаються ці тіла. Іншими словами, якщо відсутні дисипативні сили, то механічна енергія з нічого не виникне і потім нікуди не зникне.

Механічна енергія складається з потенційної енергії (для тіл в стані спокою) і кінетичної енергії (для тіл, що знаходяться в русі).
Повна механічна система тел це не що інше, як сумарно потенційна і кінетичні енергії даних тел. Людству ще з давніх часів відома механічна

енергія. Механічна енергія застосовується в таких древніх механізмах, як: спис, сокира, ніж, стріла, маятник, вітряк, парус, водяне колесо, годинники та інші механізми.

Найбільш поширеними і боле всього використовуваними джерелами механічної енергії є: протягом на річках, вітер, відливи і припливи океанів і морів, тварини і навіть сама людина.

У повсякденному житті при виробленні електроенергії механічна робота часто використовується в якості проміжного етапу. За допомогою генераторів струму здійснюється перетворення механічної енергії в енергію електричну. По суті, рух обертання валу генератора перетворюється в електрику. Для того щоб відбувалося обертання валу зазвичай застосовують такі джерела механічної енергії: морські й океанські припливи-відпливи, протягом річок, вітер.

Незважаючи на це, як і раніше основна кількість генераторів струму працює на теплових станціях. Тут відбувається перетворення хімічної енергії викопного палива на теплову енергію пара. Після цього теплова енергія пара перетворюється в електричну енергію струму. Такий собі універсальний стандарт, який є найбільш зручним для використання і, тим більше, для передачі на великі відстані.

Закон збереження механічної енергії є інтегральним законом. Тобто, якщо тіла в замкнутої механічної системі, між собою взаємодіють за допомогою сил пружності і тяжіння, тоді робота даних сил буде дорівнює зміні потенційної енергії тіл, але тільки з протилежним знаком:

A = – (Eр2 – Eр1)

Застосовуючи теорему про кінетичної енергії, отримуємо:

Ek2 – E k1 = – (Eр2 – Ep1) або Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Причому сума потенційної і кінетичної енергії тіл, які складають замкнуту систему, залишається без змін, незмінною.

Посилання на основну публікацію