Energia cinètica

Energia mecànica

Energia mecànica

L'energia mecànica es pot definir com la capacitat de produir un treball mecànic que posseeix un cos a causa de causes d'origen mecànic, com la seva posició o la seva velocitat. Hi ha dues formes d'energia mecànica que són l'energia cinètica i l'energia potencial.

L'energia mecànica d'un cos és la suma de la seva energia cinètica i la seva energia potencial. L'energia mecànica es pot transformar parcialment en altres tipus d'energia, com l'energia elèctrica (en un ventilador), i es pot obtenir per transformació d'altres energies, com l'energia química (en una persona que camina).

L'energia cinètica d'un cos va associada a les seves velocitats, lineal i angular, i a la seva massa). En realitat, l'energia cinètica és l'energia que està utilitzant en un moment donat. L'energia potencial, com la mateixa paraula indica, és l'energia que pots obtenir potencialment. Per exemple, si sostenim una pilota amb la mà té l'energia potencial equivalent a l'energia cinètica que tindria si la soltásemos. Si deixem anar la pilota i cau, començarà a adquirir velocitat i per tant energia cinètica. A mesura que augmenta l'energia cinètica disminueix l'energia potencial. En aquest cas, l'energia mecànica sempre es manté constant.

Conversió d'energia mecànica

Avui en dia, molts dispositius tecnològics i màquines converteixen l'energia mecànica en altres formes d'energia o viceversa. D'aquests dispositius destaquem les següents categories:

  • Un motor elèctric converteix l'energia elèctrica en energia mecànica. Al subministrar corrent elèctric al motor obtenim un moviment mecànic, la rotació d'un eix. Aquest eix, es tracta d'un element amb certa massa i velocitat (velocitat angular) té energia cinètica i, per tant, energia mecànica.
  • Un generador converteix l'energia mecànica en energia elèctrica. Es tracta del mateix cas del motor elèctric, però en el sentit invers.
  • Conversió d'energia potencial a energia cinètica. Energia mecànica. Una central hidroelèctrica converteix l'energia mecànica de l'aigua en una presa d'emmagatzematge en energia elèctrica. Abans d'obrir les comportes, tota l'aigua acumulada darrere de la comporta posseeix energia potencial. En obrir la comporta, l'aigua surt a pressió amb certa velocitat, per tant, es converteix en energia cinètica. L'aigua sortint interactua amb una turbina que serà l'encarregada de convertir l'energia cinètica en energia elèctrica. És el que anomenem energia hidràulica.
  • Un motor de combustió interna és un motor tèrmic que obté energia mecànica de l'energia química cremant combustible (gasoil, gasolina, etc.). En el cas d'un automòbil s'aprofita aquesta energia mecànica per desplaçar-se. En el cas d'una central tèrmica, s'aprofita.
  • Una màquina de vapor converteix l'energia tèrmica del vapor en energia mecànica. En aquest cas també es pot analitzar com s'obté el vapor. Per convertir aigua en vapor es necessita energia calorífica, aquesta energia es pot obtenir de moltes maneres, mitjançant energia solar tèrmica (poc habitual en aquests casos) o amb la combustió de combustibles fòssils com carbó, per exemple.
  • Una turbina converteix l'energia cinètica d'un corrent de gas o líquid en energia mecànica. Tal com hem comentat en el cas de l'energia hidràulica.

Distinció d'altres tipus d'energia amb l'energia mecànica

La classificació de l'energia en diferents tipus sovint segueix els límits dels camps d'estudi en les ciències naturals.

L'energia química és el tipus d'energia potencial emmagatzemada en enllaços químics i s'estudia en química. Un exemple és la pólvora. Subministrant una mica de calor a la pólvora es produeix una reacció química exotèrmica, és a dir, amb alliberament d'energia cap a l'exterior.

L'energia nuclear és energia emmagatzemada en les interaccions entre les partícules en el nucli atòmic i s'estudia en física nuclear.

L'energia electromagnètica està en forma de càrregues elèctriques, camps magnètics i fotons. S'estudia en electromagnetisme.

Diverses formes d'energia en mecànica quàntica; per exemple, els nivells d'energia dels electrons en un àtom.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 22 de agost de 2018

Tornar