La loi de conservation de l'énergie stipule que l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, mais qu'elle peut changer d'une forme d'énergie à une autre.
Les activités que nous faisons tous les jours sont des changements d'énergie d'une forme à une autre.
Selon la définition du dictionnaire Cambridge, l'énergie est le pouvoir de faire un travail qui produit de la lumière, de la chaleur ou du mouvement ou du carburant ou de l'électricité utilisé pour l'énergie.
Par exemple, lorsque nous mangeons, nous convertissons l'énergie chimique des aliments en énergie que nous utilisons pour nous déplacer. Cependant, l'énergie ne changera pas quand nous sommes encore. L'énergie continuera d'exister. Ce qui suit est le son de la loi de conservation de l'énergie.
Comprendre la loi de la conservation de l'énergie
«La quantité d'énergie dans un système fermé ne change pas, elle restera la même. Cette énergie ne peut être ni créée ni détruite, mais elle peut changer d'une forme d'énergie à une autre "
Le fondateur d'une loi sur la conservation de l'énergie est James Prescott Joule, un scientifique anglais né le 24 décembre 1818.
La loi de conservation de l'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et potentielle. L'énergie potentielle est l'énergie présente dans un objet parce que l'objet est situé dans un champ de force. Pendant ce temps, l'énergie cinétique est l'énergie causée par le mouvement d'un objet qui a une masse / poids.
Ce qui suit est l'écriture de la formule pour les deux énergies.
Information
E K = énergie cinétique (Joule)
E P = Énergie Potentielle (Joule)
m = Masse (Kg)
v = Vitesse (m / s)
g = gravité (m / s2)
h = hauteur de l'objet (m)
Toutes les unités d'une quantité d'énergie sont des Joules (SI). De plus, en énergie potentielle, le travail de cette force est égal au changement négatif de l'énergie potentielle du système.
Par contre, dans un système qui subit un changement de vitesse, l'effort total agissant sur ce système est égal au changement d'énergie cinétique. Puisque la force de travail n'est qu'une force conservatrice, l'effort total sur le système sera égal à la variation négative de l'énergie potentielle.
Si nous combinons ces deux concepts, un état émergera dans lequel le changement total d'énergie cinétique et le changement d'énergie potentielle sont égaux à zéro.
A partir de la deuxième équation, on peut voir que la somme des énergies cinétique et potentielle initiale est la même que la somme des énergies cinétique et potentielle finales.
Lisez aussi: Éléments des beaux-arts (COMPLET): principes de base, images et explicationsLa somme de cette énergie est appelée énergie mécanique. La valeur de cette énergie mécanique est toujours constante, à condition que la force agissant sur le système soit une force conservatrice.
La formule de la loi de conservation de l'énergie
Chaque énergie totale du système (c'est-à-dire l'énergie mécanique) doit toujours être la même, de sorte que l'énergie mécanique avant et après elle a la même grandeur. Dans ce cas, il peut être exprimé comme
Exemple de loi de conservation de l'énergie
1. Fruit sur un arbre tombé
Lorsque le fruit est sur le pohom, il restera immobile. Ce fruit aura une énergie potentielle en raison de sa hauteur par rapport au sol.
Maintenant, si le fruit tombe de l'arbre, l'énergie potentielle commencera à être convertie en énergie cinétique. La quantité d'énergie restera constante et ce sera l'énergie mécanique totale du système.
Juste avant que le fruit ne touche le sol, l'énergie potentielle totale du système diminuera jusqu'à zéro et il n'aura que de l'énergie cinétique.
2. Centrale hydroélectrique
L'énergie mécanique de l'eau tombant de la cascade est utilisée pour faire tourner les turbines au bas de la cascade. Cette rotation de turbine est utilisée pour produire de l'électricité.
3. Machine à vapeur
Les moteurs à vapeur fonctionnent à la vapeur qui est de l'énergie thermique. Cette énergie thermique est convertie en énergie mécanique qui est utilisée pour faire fonctionner la locomotive. Ceci est un exemple de conversion d'énergie thermique en énergie mécanique
4. Moulins à vent
L'énergie cinétique du vent fait tourner les pales. Les moulins à vent convertissent l'énergie cinétique du vent en énergie électrique.
5. Pistolet à fléchettes jouet
Le pistolet à fléchettes a un ressort qui peut stocker de l'énergie élastique lorsqu'il est en position comprimée.
Cette énergie sera libérée lorsque le ressort sera étiré, provoquant le déplacement de la flèche. Convertissant ainsi l'énergie élastique du ressort en énergie cinétique de la flèche mobile
6. Jeu de billes
Lorsque vous jouez avec des billes, l'énergie mécanique des doigts est transférée aux billes. Cela fait bouger le marbre et parcourir une certaine distance avant de s'arrêter.
Lisez aussi: Les conducteurs sont - Descriptions, dessins et exemplesExemple de loi de conservation de l'énergie
1. Yuyun a laissé tomber une clé de moteur d'une hauteur de 2 mètres afin que la clé mobile tombe librement sous la maison. Si l'accélération due à la gravité à cet endroit est de 10 m / s2, alors la vitesse de touche après avoir déplacé 0,5 mètre de la position initiale est
Explication
h 1 = 2 m, v 1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 m
v 2 =?
Basé sur la loi de conservation de l'énergie mécanique
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20 m = 15 m + ½m.v 2 2
20 = 15 + ½ contre 2 2
20 - 15 = ½ contre 2 2
5 = ½ contre 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Un bloc glisse du haut d'un plan incliné glissant pour arriver à la base du plan incliné. Si le haut du plan incliné est à une hauteur de 32 mètres au-dessus de la surface du sol, alors la vitesse du bloc lorsqu'il arrive au bas du plan est
Explication
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
Selon la loi de conservation de l'énergie mécanique
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 m = ½ m.v 2 2
320 = ½ contre 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. Une pierre d'une masse de 1 Kg est projetée verticalement vers le haut. Lorsque la hauteur est de 10 mètres du sol, il a une vitesse de 2 m / s. Quelle est l'énergie mécanique de la mangue à ce moment-là? Si g = 10 m / s2
Explication
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Selon la loi de conservation de l'énergie mécanique
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. dix. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 joules
Telle est la description de la loi de conservation de l'énergie et de ses problèmes et applications dans la vie quotidienne. J'espère utile.