η μηχανική ενέργεια

Ενέργεια είναι το αίτιο της εκδήλωσης των δυνάμεων. Ένα σώμα έχει ενέργεια όταν μπορεί να προκαλέσει μεταβολές στο ίδιο ή στο περιβάλλον. Η ενέργεια μπορεί να αλλάζει μορφές και να μεταφέρεται σε άλλα σώματα, αλλά διατηρείται ίδια. Αυτό γίνεται μέσω του έργου των δυνάμεων.  Η ενέργεια και το έργο είναι οι όψεις του ίδιου νομίσματος. Η μία μετατρέπεται στην άλλη.

Α. 3 είδη δυναμικής ενέργειας :

1)Κάθε σώμα έχει τάση να μην ανυψώνεται γιατί το βάρος του το κρατάει στο έδαφος. Για να το ανυψώσουμε ασκούμε μια δύναμη τουλάχιστον του ίδιου μέτρου με το βάρος του σώματος. Αυτή η δύναμη λέμε πως παράγει έργο. Μεταφέρεται ενέργεια μέσω του έργου αυτής της δύναμης  από εμάς στο σώμα αυτό. Έτσι το σώμα αποκτά ενέργεια ( δυναμική βαρυτική ενέργεια) U= W· h = 10· m · h * .
Αν το αφήσουμε ελεύθερο λόγω του βάρους του θα κινηθεί προς την επιφάνεια και αφού έχει ενέργεια μπορεί να προκαλέσει μεταβολές.

# τo έργο της δύναμης είναι ίσο με τη δυναμική βαρυτική ενέργεια του σώματος

* το βάρος είναι περίπου 10πλάσιο αριθμητικά από τη μάζα (W=10·m) . Για να ακριβολογούμε το 10 των παραπάνω σχέσεων είναι η  g , δηλαδή η επιτάχυνση της βαρύτητας που στη Γη στην επιφάνεια της θάλασσας αριθμητικά είναι περίπου ίση με 10.

δες εδώ :  http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=272&Itemid=99999999

2)Κάθε σώμα έχει τάση να μην παραμορφώνεται γιατί δεν το αφήνει η δύναμη επαναφοράς. Για να το παραμορφώσουμε ασκούμε μια δύναμη τουλάχιστον του ίδιου μέτρου με τη δύναμη επαναφοράς. Αυτή η δύναμη λέμε πως παράγει έργο. Μεταφέρεται ενέργεια μέσω του έργου αυτής της δύναμης  από εμάς στο σώμα αυτό. Έτσι  το σώμα – ελατήριο, χορδή, κοντάρι, λάστιχο  – αποκτά ενέργεια ( δυναμική ενέργεια παραμόρφωσης) U= ½ · F· Δx = ½ · k · Δx² * .
Αν το αφήσουμε ελεύθερο θα κινηθεί λόγω της δύναμης επαναφοράς για να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση και αφού έχει ενέργεια μπορεί να προκαλέσει μεταβολές.

# τo έργο της δύναμης είναι ίσο με τη δυναμική ενέργεια παραμόρφωσης του σώματος.

* από το νόμο του Χουκ η δύναμη είναι ανάλογη με την ελαστική παραμόρφωση (F=k·Δx)

3) Τα ομώνυμα ηλεκτρικά φορτισμένα σώματα έχουν την τάση να απωθούνται λόγω της απωστικής  ηλεκτρικής δύναμης. Έτσι λοιπόν αν ασκήσουμε μια δύναμη μπορούμε να τα φέρουμε κοντά. Αυτή η δύναμη λέμε πως παράγει έργο. Μεταφέρεται ενέργεια μέσω του έργου της δύναμης αυτής από εμάς στα σώματα αυτά. Έτσι τα φορτισμένα σώματα αποκτούν ενέργεια ( δυναμική ηλεκτρική ενέργεια). Αν τα αφήσουμε ελεύθερα θα απομακρυνθούν λόγω της απωστικής ηλεκτρικής δύναμης  και αφού έχουν ενέργεια μπορούν να προκαλέσουν μεταβολές.
Απεναντίας τα ετερώνυμα φορτισμένα σώματα έχουν την τάση να έλκονται. Έτσι λοιπόν μια δύναμη που θα τα απομακρύνει παράγει και αυτή έργο. Τότε τα φορτισμένα σώματα αποκτούν και αυτά ενέργεια ( δυναμική ηλεκτρική ενέργεια) και αν αφεθούν ελεύθερα θα πλησιάσουν το ένα το άλλο λόγω της ελκτικής ηλεκτρικής δύναμης.

# τo έργο της δύναμης είναι ίσο με τη δυναμική ηλεκτρική ενέργεια των φορτισμένων σωμάτων.

Όταν λοιπόν ένα σώμα έχει δυναμική ενέργεια (U) , τότε έχει την δυνατότητα να κινηθεί, λόγω της θέσης ή της κατάστασης στην οποία βρίσκεται.

H δυναμική ενέργεια που έχει ένα σώμα εξαρτάται από το μέγεθος της δύναμης που ασκείται σε αυτό και από την αρχική και τελική του θέση ή κατάσταση και όχι από τις ενδιάμεσες θέσεις ή καταστάσεις.

Β. 2 είδη κινητικής ενέργειας :

1) μεταφορική . Τα σώματα που μετατοπίζονται έχουν κινητική ενέργεια Κ = ½ · m·u²

Η μεταφορική κινητική ενέργεια εξαρτάται από τη μάζα και την ταχύτητα του σώματος.

2) περιστροφική . Τα σώματα που περιστρέφονται έχουν κινητική ενέργεια.

Γ. Η μηχανική ενέργεια:

Μηχανική ενέργεια είναι το άθροισμα δυναμικής και κινητικής ενέργειας (Ε_ΜΗΧ = U + Κ)

Δ. Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας:

Η κινητική και η δυναμική ενέργεια ενός σώματος ή συστήματος μετατρέπεται η μία στην άλλη, αλλά το άθροισμά τους δηλαδή η μηχανική ενέργεια διατηρείται ίδια με την προϋπόθεση ότι δεν ασκούνται τριβές, αντιστάσεις, ανθρώπινη δύναμη, προωστική δύναμη.

_δες εδώ: http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=275&Itemid=37