Undang-undang pemuliharaan tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi ia dapat berubah dari satu bentuk tenaga ke bentuk yang lain.
Aktiviti yang kita lakukan setiap hari adalah perubahan tenaga dari satu bentuk ke bentuk yang lain.
Menurut definisi kamus Cambridge, tenaga adalah kekuatan untuk melakukan kerja yang menghasilkan cahaya, haba atau gerakan atau bahan bakar atau elektrik yang digunakan untuk kuasa.
Contohnya, semasa kita makan, kita menukar tenaga kimia dari makanan menjadi tenaga yang kita gunakan untuk bergerak. Walau bagaimanapun, tenaga ini tidak akan berubah semasa kita masih diam. Tenaga akan terus ada. Berikut adalah suara undang-undang pemuliharaan tenaga.
Memahami Undang-undang Pemuliharaan Tenaga
"Jumlah tenaga dalam sistem tertutup tidak berubah, ia akan tetap sama. Tenaga ini tidak boleh diciptakan atau dimusnahkan, tetapi boleh berubah dari satu bentuk tenaga ke bentuk yang lain "
Pengasas Undang-undang Pemuliharaan Tenaga adalah James Prescott Joule, seorang saintis dari England yang lahir pada 24 Disember 1818.
Undang-undang pemuliharaan tenaga mekanik adalah jumlah tenaga kinetik dan tenaga berpotensi. Tenaga berpotensi adalah tenaga yang ada dalam objek kerana objek itu terletak di medan daya. Sementara itu, tenaga kinetik adalah tenaga yang disebabkan oleh gerakan objek yang mempunyai jisim / berat.
Berikut adalah penulisan formula bagi dua tenaga tersebut.
Maklumat
E K = Tenaga Kinetik (Joule)
E P = Tenaga Potensi (Joule)
m = Jisim (Kg)
v = Kelajuan (m / s)
g = graviti (m / s2)
h = ketinggian objek (m)
Semua unit kuantiti tenaga adalah Joules (SI). Selanjutnya, dalam tenaga berpotensi, kerja dengan kekuatan ini sama dengan perubahan negatif dalam potensi tenaga sistem.
Sebaliknya, sistem yang mengalami perubahan halaju, total usaha yang dilakukan pada sistem ini sama dengan perubahan tenaga kinetik. Oleh kerana tenaga kerja hanyalah kekuatan konservatif, maka usaha total pada sistem juga akan sama dengan perubahan negatif dalam potensi tenaga.
Sekiranya kita menggabungkan kedua konsep ini, keadaan akan muncul di mana perubahan total tenaga kinetik dan perubahan tenaga berpotensi sama dengan sifar.
Dari persamaan kedua, dapat dilihat bahawa jumlah tenaga kinetik dan potensi awal adalah sama dengan jumlah tenaga kinetik dan potensi akhir.
Baca juga: Elemen Seni Halus (LENGKAP): Asas, Gambar, dan PenjelasanJumlah tenaga ini dipanggil tenaga mekanikal. Nilai tenaga mekanik ini sentiasa tetap, dengan syarat daya yang bertindak pada sistem mestilah daya konservatif.
Rumusan untuk Undang-undang Pemuliharaan Tenaga
Setiap tenaga total dalam sistem (iaitu tenaga mekanikal) mestilah sama, jadi tenaga mekanikal sebelum dan sesudah mempunyai magnitud yang sama. Dalam kes ini dapat dinyatakan sebagai
Contoh Undang-undang Pemuliharaan Tenaga
1. Buah pada pokok yang tumbang
Apabila buahnya berada di pohom, ia akan berhenti. Buah ini akan berpotensi tenaga kerana tingginya dari tanah.
Sekiranya buah jatuh dari pokok, tenaga berpotensi akan mula ditukar menjadi tenaga kinetik. Jumlah tenaga akan tetap berterusan dan jumlah tenaga mekanikal sistem.
Sebelum buah mencecah tanah, jumlah potensi tenaga sistem akan turun menjadi sifar dan ia hanya akan mempunyai tenaga kinetik.
2. Loji Tenaga Hidro
Tenaga mekanikal dari air yang jatuh dari air terjun digunakan untuk memutar turbin di bahagian bawah air terjun. Putaran turbin ini digunakan untuk menjana elektrik.
3. Mesin Stim
Enjin wap beroperasi pada wap yang merupakan tenaga haba. Tenaga haba ini diubah menjadi tenaga mekanikal yang digunakan untuk menjalankan lokomotif. Ini adalah contoh menukar tenaga haba kepada tenaga mekanikal
4. Kincir angin
Tenaga kinetik angin menyebabkan bilah berputar. Kincir angin menukar tenaga kinetik angin menjadi tenaga elektrik.
5. Mainan Dart Gun
Pistol panah mempunyai pegas yang dapat menyimpan tenaga elastik ketika berada dalam kedudukan termampat.
Tenaga ini akan dilepaskan ketika musim bunga menjadi tegang, menyebabkan anak panah bergerak. Oleh itu, menukar tenaga elastik pegas menjadi tenaga kinetik anak panah yang bergerak
6. Permainan Guli
Semasa bermain dengan guli, tenaga mekanikal dari jari dipindahkan ke guli. Ini menyebabkan marmar bergerak dan bergerak jauh sebelum berhenti.
Baca juga: Konduktor adalah - Penerangan, Lukisan dan ContohContoh Undang-undang Pemuliharaan Tenaga
1. Yuyun menjatuhkan kunci motor dari ketinggian 2 meter sehingga kunci bergerak jatuh bebas di bawah rumah. Sekiranya pecutan kerana graviti di tempat itu adalah 10 m / s2, maka halaju kunci setelah bergerak 0.5 meter dari posisi awal
Penjelasan
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 =?
Berdasarkan undang-undang pemuliharaan tenaga mekanikal
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 v 2 2
20 - 15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Satu blok meluncur dari bahagian atas satah condong licin untuk tiba di dasar satah condong. Sekiranya bahagian atas satah condong berada pada ketinggian 32 meter di atas permukaan lantai, maka kelajuan blok ketika tiba di bahagian bawah pesawat adalah
Penjelasan
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
Menurut undang-undang pemuliharaan tenaga mekanikal
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 = ½m.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. Batu yang mempunyai jisim 1 Kg dilemparkan secara menegak ke atas. Apabila ketinggiannya 10 meter dari tanah, ia mempunyai kelajuan 2 m / s. Apakah tenaga mekanikal mangga pada masa itu? Sekiranya g = 10 m / s2
Penjelasan
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Menurut undang-undang pemuliharaan tenaga mekanikal
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 joule
Itulah gambaran mengenai undang-undang penjimatan tenaga dan masalah serta penerapannya dalam kehidupan seharian. Semoga bermanfaat.