เรียนรู้กฎการอนุรักษ์พลังงาน: สูตรตัวอย่างคำถามและการสนทนา
กฎหมายการอนุรักษ์พลังงาน
กฎหมายการอนุรักษ์พลังงานเป็นแนวคิดของกฎหมายพลังงานที่ค้นพบโดย เพรสคอตต์จูล, ซึ่งกฎหมายการอนุรักษ์พลังงานระบุไว้พลังงานนั้นเป็นสิ่งนิรันดร์หรือถาวร ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าพลังงานไม่สามารถถูกทำลายหรือสร้าง แต่พลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งเป็นรูปแบบอื่น
เสียงของกฎหมายอนุรักษ์พลังงานคือ พลังงานไม่สามารถถูกทำลายหรือสร้างมันสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งเป็นรูปแบบอื่น ในการจำแนกประเภทพลังงานแบ่งออกเป็น 3 ประเภทคือพลังงานจลน์พลังงานศักย์และพลังงานกล
พลังงานจลน์
พลังงานจลน์เป็นพลังงานประเภทปกติเป็นเจ้าของโดยวัตถุที่เคลื่อนไหว พลังงานจลน์มีชื่ออื่นในรูปของพลังงานการเคลื่อนไหว เพื่อให้วัตถุใด ๆ ที่เคลื่อนไหวและเคลื่อนไหวได้จะมีพลังงานจลน์แน่นอน
ซึ่งพลังงานจลน์นี้จะได้รับอิทธิพลจากมวลและความเร็วเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ ปริมาณของพลังงานจลน์จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลและความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ดังนั้นสูตรที่ใช้ในการหาพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่คือ:
ข้อสังเกต:
Ek = พลังงานจลน์
m = มวลของวัตถุ
v = ความเร็วของวัตถุ
ตัวอย่างของปัญหาพลังงานจลน์
เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจพลังงานจลน์สิ่งนี้จะง่ายขึ้นถ้าคุณทำงานกับปัญหาตัวอย่างโดยตรงสองสามข้อ ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของคำถามที่จะทำให้การอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานจลน์สมบูรณ์:
1. จักรยานที่มีน้ำหนักมากถึง 10 กก. เดินทางด้วยความเร็ว 25 m / s คำนวณพลังงานจลน์เท่าไหร่ในอัตราลูกบอลตกการอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 10 กก. ความเร็ว 25 m / s
จากนั้นพลังงานจลน์ (Ek) = ½.10.252 = 3125 จูล
2. รถยนต์กำลังเร่งความเร็วที่ 100 กม. / ชม. หากรถมีน้ำหนัก 500 กิโลกรัมแล้วพลังงานจลน์นั้นถูกผลิตโดยรถยนต์
การอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 500 กิโลกรัมความเร็ว 100 กม. / ชั่วโมง
จากนั้นพลังงานจลน์ (Ek) = ½ .500,1002 = 5,000,000 จูล
พลังงานศักย์
พลังงานศักย์เป็นพลังงานชนิดหนึ่งวัตถุเป็นเจ้าของเพราะตำแหน่งของวัตถุเหล่านี้สามารถผลิตพลังงาน พลังงานศักย์จะถูกเก็บไว้ในวัตถุและจะถูกใช้เมื่อต้องการพลังงาน
พลังงานที่มีศักยภาพเป็นที่รู้จักกันบ่อยที่สุดภายในชีวิตประจำวันเป็นพลังงานที่มีศักยภาพในฤดูใบไม้ผลิ สูตรที่ใช้ในการตรวจสอบว่ามีการผลิตพลังงานจากวัตถุเท่าใด:
ข้อสังเกต:
Eพี = พลังงานศักย์
m = มวลของวัตถุ
g = แรงโน้มถ่วงของโลก
h = ความสูงของวัตถุ
ตัวอย่างปัญหาพลังงานที่อาจเกิดขึ้น
เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจพลังงานโอกาสที่จะเกิดขึ้นจะง่ายขึ้นหากคุณทำงานกับปัญหาตัวอย่างโดยตรงสองสามข้อ ในกรณีที่ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของคำถามเพื่อให้การอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานที่อาจเกิดขึ้น:
1 ลูกบอลมีมวล 1 กิโลกรัมและวางลูกบอลบนโต๊ะ ที่ความสูงของตารางคือ 1 เมตรดังนั้นพลังงานศักย์ที่จะเกิดขึ้น หากทราบว่าแรงดึงดูดของโลกคือ 10 m / s2.การอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 1 กก. ความสูงของวัตถุ 1 เมตร
จากนั้นพลังงานศักย์ (EP) = m.g.h = 1.1.10 = 10 จูล
2. ที่ด้านบนของต้นไม้ที่สูงถึง 5 เมตรมีผลไม้ที่มีน้ำหนักมากถึง 0.5 กิโลกรัม หากแรงดึงดูดของโลกคือ 10 m / s2, ดังนั้นพลังงานที่มีศักยภาพจะผลิตได้เท่าไร?
การอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 0.5 กก. ความสูง 5 เมตร
จากนั้นพลังงานศักย์ (EP) = m.g.h = (0.5) .5.10 = 25 จูล
พลังงานกล
พลังงานกลเป็นส่วนผสมของพลังงานซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ เนื่องจากเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ก็จะใช้ความพยายามที่จะเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุ นี่เรียกว่าพลังงานกล
เช่นเดียวกับพลังงานประเภทอื่นพลังงานกลมีหน่วยเป็น J หรือ Joules สูตรที่ใช้ในพลังงานกลคือการรวมกันของพลังงานที่อาจเกิดขึ้นและพลังงานจลน์ ดังนั้นสูตรที่ใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์พลังงานกลคือ:
EM = Eพี + Ek
ข้อสังเกต:
EM = พลังงานกล
Eพี = พลังงานศักย์
Ek = พลังงานจลน์
ตัวอย่างของคำถามพลังงานกล
เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจพลังงานเชิงกลมันจะง่ายขึ้นถ้าคุณทำงานกับปัญหาตัวอย่างโดยตรง ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างคำถามที่จะทำให้การอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานกลเสร็จสมบูรณ์:
1. แอปเปิ้ลบนโต๊ะสูง 1 เมตรตกลงไปที่พื้น ด้วยน้ำหนักของแอปเปิ้ลที่รู้จักกันดี 200 กรัม หากแรงโน้มถ่วงที่รู้จักคือ 10 m / s2แล้วพลังงานกลของแอปเปิ้ลเป็นเท่าใด?การอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 200 กรัม (0.2 กก.), แรงโน้มถ่วง 10 m / s2สูง 1 เมตร
ถ้าอย่างนั้นพลังงานกล?
EM = Ep + Ek (โดยที่ Ek สันนิษฐานว่ามีค่าเป็น 0 เนื่องจากไม่ทราบความเร็วการตก
EM = Ep + 0
EM = 0,2.10.1
EM = จูล 20
2. ลูกบอลที่มีมวล 0.5 กก. ถูกดร็อปจากต้นไม้ที่มีความสูง 3 เมตรหากทราบว่าค่าความโน้มถ่วงของโลกอยู่ที่ 10 m / s2ถ้าเช่นนั้นพลังงานกลจะถูกผลิตออกมาเป็นจำนวนเท่าใด?
การอภิปราย:
ที่รู้จักกัน: มวล 0.5 กก., แรงโน้มถ่วง 10 m / s23 เมตรสูง
ถ้าอย่างนั้นพลังงานกล?
EM = Ep + Ek (โดยที่ Ek สันนิษฐานว่ามีค่าเป็น 0 เนื่องจากไม่ทราบความเร็วการตก
EM = Ep + 0
EM = 0.5.10.3
EM = 15 จูล
ดีไม่กี่ กฎหมายการอนุรักษ์พลังงาน ขึ้นอยู่กับพลังงานประเภทต่าง ๆ ที่มีอยู่สามารถทำให้ข้อมูลเชิงลึกและความรู้ของคุณเพิ่มขึ้น เพื่อให้คุณสามารถเรียนรู้และเข้าใจความรู้มากมายต่อไป
พลังงานชนิดต่าง ๆ ที่จะมีอย่างแน่นอนมีคำอธิบายและความแตกต่างหลากหลายดังนั้นสิ่งนี้สามารถใช้เป็นสื่อการเรียนรู้ของคุณในการถ่ายและทำความเข้าใจกับสิ่งต่าง ๆ หวังว่าบทความนี้มีประโยชน์สำหรับคุณ
