Kelebihan & Kekurangan Kekuatan Mekanikal

Posted on
Pengarang: Laura McKinney
Tarikh Penciptaan: 9 April 2021
Tarikh Kemas Kini: 20 November 2024
Anonim
Kelebihan & Kekurangan Kekuatan Mekanikal - Sains
Kelebihan & Kekurangan Kekuatan Mekanikal - Sains

Kandungan

Perbincangan kelebihan dan kekurangan kuasa manusia dan tenaga sering berputar terutamanya di sekitar kebimbangan mengenai pencemaran, keselamatan pekerja, kecekapan tenaga, tahap bekalan di seluruh dunia. Kebanyakan kuasa yang dikehendaki untuk mengekalkan kadar kehidupan dunia moden diperoleh daripada sumber yang menghasilkan produk sisa yang tidak diingini atau membuat keadaan yang tidak diingini.

Lebih dari yang lain, impak alam sekitar jangka panjang dan jangka pendek telah berkisar Perubahan iklim antropogenik (disebabkan oleh manusia), selain dari pencemaran dalam pengertian tradisional (mis., asap dilihat dari loji elektrik berkuasa arang batu, atau air kumbahan dari pelbagai aktiviti perindustrian).

Ini kerana pembakaran bahan api fosil menyebabkan penambahan CO2 (karbon dioksida) dan lain-lain "gas rumah hijau" ke atmosfer Bumi, mengakibatkan penambahan haba di dekat permukaan planet.

Tenaga dan Kerja

Pro dan kontra kuasa manusia terhadap faktor-faktor selain daripada pencemaran. Jumlah kerja berguna yang boleh dilakukan dengan menggunakan proses tertentu berkaitan dengan input tenaga, yang disebut kecekapan mekanikal (output tenaga dibahagikan dengan input tenaga, dinyatakan sebagai peratusan), juga penting.

Demerisasi kuasa manusia sering kali semata-mata bahawa manusia dengan sendirinya dapat melakukan kerja kurang efisien dan untuk jangka masa yang lebih singkat daripada kerja mesin yang dapat ditingkatkan dapat dilakukan.

Tenaga dalam fizik mempunyai unit jarak yang didarabkan kuasa (hasil jisim dan kadar perubahan dalam halaju atau pecutan). Unit ini adalah meter baru, yang biasa digunakan untuk kerja, dan juga dipanggil joule.

Unit ini dihasilkan menggunakan kombinasi unit lain; contohnya, tenaga kinetik linear (KE) diperoleh daripada formula (1/2) mv2,, sementara tenaga berpotensi adalah dalam bentuk mgh, di mana m = jisim, g = pecutan akibat graviti (9.8 m / s2 di Bumi) dan h = ketinggian di atas tanah atau beberapa titik rujukan sifar yang lain).

Contoh Kuasa Manusia

Kuasa dalam fizik adalah tenaga sahaja bagi setiap unit masa, atau kadar kerja dalam sistem di mana tenaga digunakan untuk penggunaan mekanikal. Contoh kuasa mudah manusia termasuk menjalankan bukit atau mengangkat berat; lebih banyak tenaga per unit masa, semakin banyak tenaga yang dihasilkan.

Jika anda memanjat tangga penerbangan dalam 10 saat, tenaga berpotensi anda berubah dengan jumlah yang sama seolah-olah anda memanjat tangga dalam 5 saat atau 15 saat. Tetapi kuasa anda bergantung kepada berapa sedikit masa yang diperlukan untuk mencapai puncak, dan dalam setiap kes anda telah melakukan jumlah kerja yang sama.

Jenis Tenaga

Kinetik dan tenaga keupayaan membuat objek tenaga mekanikal. Objek juga mempunyai apa yang dipanggil tenaga dalaman, yang berkaitan terutamanya dengan gerakan getaran pesat perkara zarah penyusun kecil di peringkat molekul.

Tenaga datang adalah beberapa bentuk lain juga: tenaga kimia (disimpan dalam ikatan molekul), tenaga elektrik (hasil daripada pemisahan caj dan medan elektrik) dan haba, yang sukar digunakan oleh kebanyakan sistem untuk bekerja dan sebaliknya kebanyakannya "menghilangkan."

Pengeluaran kuasa dari tenaga bermaksud pembakaran bahan bakar (gas asli minyak, arang batu, sesetengah biofuel), menggunakan tenaga kinetik air yang mengalir atau angin (kuasa hidro atau angin) atau "memecah" atom (kuasa nuklear).

Penyimpanan Tenaga Mekanikal

Walaupun Bumi mempunyai banyak bahan api yang tersedia untuk menghasilkan tenaga (kebanyakannya elektrik), daya penyimpanan merupakan cabaran yang penting. Bateri pada masa ini tidak dapat menyediakan walaupun sebahagian kecil daripada kuasa yang diperlukan untuk mengekalkan pembuatan di dunia, rangkaian komunikasi, dan pengangkutan global untuk masa yang lama.

Di sesetengah kawasan yang mempunyai geografi yang menggalakkan, adalah mungkin untuk menyimpan takungan air yang lebih tinggi daripada loji kuasa dan menggunakan tenaga berpotensi graviti dalam takungan ini untuk menjana tenaga hidro dalam jangka pendek dengan membenarkannya mengalir dari kawasan yang lebih tinggi ke kawasan yang lebih rendah dan kuasa turbin penjana elektrik dalam proses. Bagaimanapun, anda mungkin bayangkan, langkah pengukur ini tidak akan berfungsi terlalu lama di kawasan yang sangat penduduk.

Masa Depan Penyimpanan Tenaga

Satu kritikan yang diseragamkan kepada tenaga boleh diperbaharui, khususnya kuasa suria dan angin, adalah kebolehpercayaan mereka kerana sifat mereka datang-dan-pergi; hari yang tenang atau tempoh berlaku, seperti hari-hari yang mendung.

Terima kasih kepada keperluan antarabangsa untuk terus menghasilkan tenaga sambil cuba mengurangkan bahaya kepada alam sekitar, sekumpulan penyelidik di Massachusetts Institute of Technology berhampiran Boston, Massachusetts, memulakan kerja 2018 yang bertujuan untuk menyimpan jumlah tenaga solar yang berkesan.

Kumpulan yang dicadangkan menggunakan tangki silikon lebur untuk menyimpan tenaga jenis ini dan melepaskannya apabila diminta, dan meramalkan bahawa akhirnya, reka bentuk konseptual mereka boleh menghasilkan produk yang jauh lebih unggul daripada standard industri hari ini, bateri lithium-ion.