Fordeler og ulemper ved mekanisk kraft

Diskusjoner om fordeler og ulemper med menneskelig kraft og energi dreier seg ofte hovedsakelig om bekymringer om forurensning, arbeidstakers sikkerhet, energieffektivitet, omfanget av verdensomspennende forsyning. Det meste av kraften som kreves for å opprettholde tempoet i det moderne globale livet, kommer fra kilder som gir uønskede avfallsprodukter eller på annen måte skaper uønskede situasjoner.

Mer enn noe annet har miljø- og langsiktige miljøpåvirkninger kommet til å dreie seg ommenneskeskapte (menneskeskapte) klimaendringer, bortsett fra forurensning i tradisjonell forstand (f.eks. synlig røyk fra kulldrevne kraftverk, eller avløpsvann fra ulike industrielle aktiviteter).

Dette skyldes at forbrenning av fossile brensler resulterer i tillegg av CO₂ (karbondioksid) og andre "klimagasser" i jordens atmosfære, noe som resulterer i ekstra fangst av varme nær planetens overflate.

Menneskelige makt fordeler og ulemper fokuserer på andre faktorer enn forurensning. Mengden nyttig arbeid som kan gjøres ved hjelp av en gitt prosess i forhold til energiinngang, kalt den mekaniske effektiviteten (energiproduksjon delt på energiinngang, uttrykt i prosent), også betyr noe.

Nedgang av menneskelig kraft er ofte ganske enkelt at mennesker i seg selv kan utføre arbeid mye mindre effektivt og i mye kortere tid enn maskinforbedret arbeid kan gjøres.

​Energii fysikk har enheter avstand multiplisert kraft (produktet av masse og hastighet for endring i hastighet eller akselerasjon). Denne enheten er newton-måleren, som vanligvis brukes til arbeid, og også kalt joule.

Denne enheten er produsert ved hjelp av andre kombinasjoner av enheter; for eksempel oppnås lineær kinetisk energi (KE) fra formelen (1/2) mv^2,, mens potensiell energi er i form mgh, hvor m = masse, g = akselerasjon på grunn av tyngdekraften (9,8 m / s² på jorden) og h = høyde over bakken eller et annet null-referansepunkt).

​Makti fysikk er ganske enkelt energi per tidsenhet, eller arbeidshastigheten i et system der energi blir brukt til mekanisk bruk. Enkle eksempler på menneskelig kraft inkluderer å løpe opp en bakke eller løfte vekter; jo mer energi per tidsenhet, jo mer effekt gir den.

Hvis du klatrer en gitt trapp på 10 sekunder, endres din potensielle energi med samme mengde som om du går opp trappene på 5 sekunder eller 15 sekunder. Men din kraft er avhengig av hvor kort tid det tar deg å nå toppen, og i hvert tilfelle har du gjort like mye fysisk arbeid.

​Kinetiskogpotensiell energiutgjør et objektmekanisk energi.Objekter har også det som kalles indre energi, som hovedsakelig relaterer seg til den hurtige vibrasjonsbevegelsen til materiens små bestanddeler på molekylært nivå.

Energi kommer er også en rekke andre former: kjemisk energi(lagret i bindinger av molekyler),elektrisk energi(som skyldes separasjon av ladninger og et elektrisk felt) ogvarme, som er vanskelig i de fleste systemer å bruke til arbeid og i stedet for det meste "forsvinner".

Å hente kraft fra energi betyr å brenne drivstoff (olje, naturgass, kull; noen biodrivstoff), ved hjelp av den kinetiske energien i rennende vann eller vind (vann- eller vindkraft) eller "splittende" atomer (kjernekraft).

Mens jorden har mye tilgjengelig drivstoff for å produsere energi (for det meste elektrisitet), er lagring av kraft en betydelig utfordring.Batterierkan foreløpig ikke gi en liten brøkdel av kraften som trengs for å holde verdensomspennende produksjon, kommunikasjonsnett og global transport i gang veldig lenge.

I noen områder som har gunstig geografi, er det mulig å holde et vannmagasin høyere enn et kraftverk og bruke tyngdepotensialenergien i dette reservoaret for å generere vannkraft på kort sikt ved å la den strømme fra høyere til lavere områder og drive turbinene til strømgeneratorer i prosessen. Som du kanskje forestiller deg, vil ikke dette stoppgap-tiltaket fungere veldig lenge i et høyt befolket område.

En kritikk rettet mot fornybar energi, særlig solenergi og vindkraft, er deres upålitelighet på grunn av deres come-and-go natur; rolige dager eller perioder skjer, det samme gjør overskyede dager.

Takket være den internasjonale nødvendigheten av å fortsette å produsere energi mens du prøver å redusere skade på miljøet, en gruppe forskere ved Massachusetts Institute of Technology i nærheten av Boston, Massachusetts, startet arbeidet 2018 med sikte på å lagre effektive mengder sol makt.

Gruppen foreslo å bruke tanker med smeltet silisium for å lagre denne typen energi og frigjøre den på forespørsel, og spådde at deres konseptuelle design til slutt kunne produsere et produkt som er langt bedre enn dagens industri standard,litium-ion-batterier​.