Kūno kinetinė energija ir vėjo energijos naudojimas

Šioje temoje nagrinėjama mechaninė energija, jos rūšys (kinetinė ir potencinė) ir kinetinės energijos sąvoka. Taip pat aptariamas ryšys tarp darbo ir kinetinės energijos pokyčio, kinetinės energijos fizikinė prasmė bei vėjo energijos, kaip atsinaujinančio energijos šaltinio, panaudojimas.

Mechaninė energija, kinetinė energija, darbas ir vėjo energija
Energija yra esminė žmogaus gyvenimo dalis, nors ir tiesiogiai nejuntama. Istoriškai ji buvo apibrėžiama įvairiais terminais. Žodis „energija“ kilęs iš graikų kalbos žodžio energeia, reiškiančio veikimą. Mechaninė energija – tai fizikinis dydis, rodantis, kokį darbą gali atlikti kūnas ar kūnų sistema. Ji matuojama džauliais (J) ir yra skaliarinis dydis. Mechanikoje nagrinėjamos dvi pagrindinės rūšys: kinetinė (judančių kūnų) ir potencinė (kūnų sąveikos). Kinetinė energija – tai energija, kurią turi judantys kūnai. Ji priklauso nuo kūno masės (\(m\)) ir greičio (\(v\)) kvadrato. Kinetinė energija (\(E_k\)) apskaičiuojama pagal formulę: \(E_k = (m * v^2) / 2\). Šią sąvoką 1849 m. pirmą kartą pavartojo Viljamas Tomsonas. Pastovios jėgos darbas yra tiesiogiai susijęs su kūno kinetinės energijos pokyčiu. Jei kūną veikia pastovi jėga \(F\), o jos ir poslinkio \(s\) vektoriai yra vienakrypčiai, darbas apskaičiuojamas: \(A = F * s\). Pagal antrąjį Niutono dėsnį, \(F = m * a\). Naudojant tiesiai ir tolygiai kintamai judančio kūno poslinkio formulę \(s = (v^2 - v_0^2) / (2 * a)\), gauname: \(A = (m * v^2) / 2 - (m * v_0^2) / 2 = ΔE_k\). Tai yra kinetinės energijos teorema: kūną veikiančios jėgos darbas lygus kūno kinetinės energijos pokyčiui. Jei pradinis kūno greitis lygus nuliui (\(v_0 = 0\)), tai jėgos atliekamas darbas, suteikiant kūnui greitį \(v\), yra lygus to kūno kinetinei energijai: \(A = (m * v^2) / 2\). Tai reiškia, kad kinetinė energija yra lygi darbui, kurį reikia atlikti, norint suteikti kūnui tam tikrą greitį, arba darbui, kurį reikia atlikti stabdant kūną. Stabdymo kelias priklauso nuo pradinio greičio ir kelio dangos. Mažėjant iškastinio kuro ištekliams, vis svarbesni tampa atsinaujinantys energijos šaltiniai, tokie kaip vėjo energija. Vėjo jėgainės, kurių pagrindinė dalis yra vėjo variklis su mentėmis, ašimi, greičių dėže ir kitais komponentais, paverčia vėjo kinetinę energiją elektros energija. Vėjo jėgainių gaminamos energijos kiekis priklauso nuo oro tankio, sparnų ploto ir vėjo greičio. Jos statomos vėjingose vietose ir yra ekologiškas energijos šaltinis.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com