Výhody a nevýhody mechanickej sily

Diskusie o výhodách a nevýhodách ľudskej sily a energie sa často točia hlavne okolo obáv o znečistenie, bezpečnosť pracovníkov, energetickú účinnosť, rozsah celosvetových dodávok. Väčšina energie potrebnej na udržanie tempa moderného globálneho života sa získava zo zdrojov, ktoré poskytujú nežiaduce odpadové produkty alebo inak vytvárajú nežiaduce situácie.

Viac ako čokoľvek iné sa začali točiť dlhodobé a krátkodobé vplyvy na životné prostredieantropogénna (človekom spôsobená) zmena podnebia, okrem znečistenia v tradičnom zmysle (napr. viditeľný dym z uhoľných elektrární alebo odpadové vody z rôznych priemyselných činností).

Je to tak preto, lebo pri spaľovaní fosílnych palív sa navyše pridáva CO₂ (oxid uhličitý) a ďalšie „skleníkové plyny“ do zemskej atmosféry, čo vedie k väčšiemu zachytávaniu tepla v blízkosti povrchu planéty.

Výhody a nevýhody ľudskej sily sa sústreďujú na iné faktory ako znečistenie. Množstvo užitočnej práce, ktorú je možné vykonať pomocou daného procesu vo vzťahu k energetickému vstupu, tzv tiež mechanická účinnosť (energetický výkon vydelený energetickým vstupom, vyjadrený v percentách) záleží.

Nedostatkami ľudskej sily sú často len to, že ľudia sami môžu pracovať oveľa menej efektívne a oveľa kratšie, ako je to v prípade strojov.

​Energievo fyzike má jednotky vzdialenosti znásobenú silu (súčin hmotnosti a rýchlosti zmeny rýchlosti alebo zrýchlenia). Táto jednotka je newtonmetr, ktorý sa bežne používa na prácu a nazýva sa tiež joule.

Táto jednotka sa vyrába pomocou iných kombinácií jednotiek; napríklad lineárna kinetická energia (KE) sa získa zo vzorca (1/2) mv^2,, zatiaľ čo potenciálna energia je vo forme mgh, kde m = hmotnosť, g = gravitačné zrýchlenie (9,8 m / s² na Zemi) a h = výška nad zemou alebo iným nulovým referenčným bodom).

​Mocvo fyzike je jednoducho energia za jednotku času alebo rýchlosť práce v systéme, v ktorom sa energia mechanicky využíva. Jednoduché príklady ľudskej sily zahŕňajú beh do kopca alebo zdvíhanie závažia; čím viac energie za jednotku času, tým väčší výstupný výkon.

Ak stúpate po danom schodisku za 10 sekúnd, vaša potenciálna energia sa zmení o rovnaké množstvo, ako keby ste vyšplhali po schodoch za 5 sekúnd alebo 15 sekúnd. Vaša sila však závisí od toho, ako málo času vám trvá, kým sa dostanete na vrchol, a v každom prípade ste vykonali rovnaké množstvo fyzickej práce.

​Kinetickýapotenciálna energiatvoria predmetmechanická energia.Objekty tiež majú takzvanú vnútornú energiu, ktorá sa týka hlavne rýchleho vibračného pohybu drobných základných častíc hmoty na molekulárnej úrovni.

Energia prichádza tiež z mnohých ďalších foriem: chemická energia(uložené vo väzbách molekúl),elektrická energia(vyplývajúce z oddelenia nábojov a elektrického poľa) ateplo, čo je vo väčšine systémov náročné na prácu a väčšinou sa „rozplynie“.

Odvodenie energie od energie znamená spaľovanie paliva (ropa, zemný plyn, uhlie; niektoré biopalivá) pomocou kinetickej energie prúdiacej vody alebo vetra (vodná alebo veterná energia) alebo „štiepenia“ atómov (jadrová energia).

Zatiaľ čo Zem má veľa dostupného paliva na výrobu energie (väčšinou elektriny), skladovanie energie je významnou výzvou.Batériev súčasnosti nedokáže poskytnúť ani malý zlomok energie potrebnej na udržanie chodu celosvetovej výroby, komunikačných sietí a globálnej dopravy veľmi dlho.

V niektorých oblastiach, ktoré majú priaznivú geografickú polohu, je možné udržiavať rezervoár vody vyššie ako elektráreň a využívať gravitačnú potenciálnu energiu v tejto oblasti. nádrž na krátkodobé generovanie vodnej energie tým, že jej umožňuje prúdiť z vyšších oblastí do nižších oblastí a poháňať turbíny generátorov elektrickej energie v tomto procese. Ako si možno viete predstaviť, toto stopgap opatrenie nebude fungovať veľmi dlho vo vysoko obývanej oblasti.

Jednou z kritík zameraných na obnoviteľné zdroje energie, najmä na solárnu a veternú energiu, je ich nespoľahlivosť z dôvodu ich povahy typu prísť a ísť; nastávajú pokojné dni alebo obdobia, rovnako ako zamračené dni.

Vďaka medzinárodnému imperatívu pokračovať vo výrobe energie a snahe znižovať škody na životnom prostredí skupina výskumníkov na Massachusettskom technologickom inštitúte neďaleko Bostonu v Massachusetts zahájila práce v roku 2018 zamerané na skladovanie účinného množstva slnečnej energie moc.

Skupina navrhla použiť nádrže s roztaveným kremíkom na uskladnenie tohto druhu energie a jej uvoľnenie na požiadanie, a predpovedali, že ich koncepčný dizajn môže nakoniec priniesť produkt, ktorý bude omnoho lepší ako dnešný priemysel štandard,lítium-iónové batérie​.