Kinetinė energija

Turinys

• Kinetinės energijos ir potencialios energijos skirtumas
• Kinetinės energijos skaičiavimo formulė
• Kinetinės energijos pratimai
• Kinetinės energijos pavyzdžiai
• Kitos energijos rūšys

Kinetinė energija Tai yra tai, ką kūnas įgyja dėl savo judėjimo ir apibrėžiamas kaip darbo kiekis, reikalingas pagreitinti kūną ramybės būsenoje ir tam tikrą masę iki nustatyto greičio.

Sakė energija Jis įgyjamas pagreičiu, po kurio objektas jį išlaikys identišką, kol greitis kinta (pagreitėja arba sulėtėja) taigi, norint sustoti, reikės tokio paties dydžio neigiamo darbo, kaip jo sukaupta kinetinė energija. Taigi, kuo ilgiau pradinė jėga veikia judantį kūną, tuo didesnis pasiekiamas greitis ir didesnė kinetinė energija.

Kinetinės energijos ir potencialios energijos skirtumas

Kinetinė energija kartu su potencialia energija sudaro visą mechaninę energiją (E_m = E_c + E_p). Šie du būdai mechaninė energija, kinetika ir potencialas, jie skiriasi tuo, kad pastarasis yra energijos kiekis, susijęs su padėtimi, kurią užima ramybės būsenos objektas ir jis gali būti trijų tipų:

• Gravitacijos potencialo energija. Tai priklauso nuo aukščio, kuriame yra objektai, ir traukos, kurią jiems padarytų gravitacija.
• Elastinė potenciali energija. Jis gaminamas tada, kai elastingas daiktas atgauna savo pradinę formą, pavyzdžiui, spyruoklė, kai jis yra išspaustas.
• Elektros potencialo energija. Jis yra konkretaus elektrinio lauko atliktame darbe, kai jo viduje esantis elektros krūvis juda iš lauko taško į begalybę.

Taip pat žiūrėkite: Potencialios energijos pavyzdžiai

Kinetinės energijos skaičiavimo formulė

Kinetinę energiją žymi simbolis E_c (kartais ir E_– arba E₊ arba net T arba K), o klasikinė jo skaičiavimo formulė yra IR_c = ½. m. v²kur m reiškia masę (kg) ir v - greitį (m / s). Kinetinės energijos matavimo vienetas yra džauliai (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Atsižvelgiant į Dekarto koordinačių sistemą, kinetinės energijos skaičiavimo formulė bus tokia: IR_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Šios formuluotės skiriasi reliatyvistine mechanika ir kvantine mechanika.

Kinetinės energijos pratimai

1. 860 kg sveriantis automobilis važiuoja 50 km / val. Kokia bus jo kinetinė energija?

Pirmiausia 50 km / h pertvarkome į m / s = 13,9 m / s ir taikome skaičiavimo formulę:

IR_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83 000 Dž.

1. 1500 kg masės akmuo rieda šlaitu, sukaupdamas 675000 J. kinetinę energiją. Kaip greitai juda akmuo?

Kadangi Ec = ½. m .v² turime 675000 J = ½. 1500 kg. v², o spręsdami nežinomybę, turime v² = 675000 J. 2/1500 kg. 1, iš kur v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s, ir, galiausiai: v = 30 m / s išsprendus kvadratinę 900 šaknį.

Kinetinės energijos pavyzdžiai

1. Vyras riedlente. Riedlentininkas ant betono U patiria tiek potencialią energiją (kai akimirkai sustoja galuose), tiek kinetinę energiją (kai vėl pradeda judėti žemyn ir aukštyn). Didesnės kūno masės riedlentininkas įgis didesnę kinetinę energiją, bet ir tas, kurio riedlentė leidžia važiuoti didesniu greičiu.
2. Krintanti porceliano vaza. Kai gravitacija veikia netyčia užklupusią porceliano vazą, kinetinė energija kaupiasi jūsų kūne, kai ji nusileidžia ir išsiskiria daužydamasi į žemę. Pradinis kelionės rezultatas pagreitina kūno pusiausvyros būseną, o likusią dalį atlieka Žemės sunkumas.
3. Išmestas kamuolys. Spausdindami savo jėgą ramybės būsenoje esančiame rutulyje, mes jį pakankamai pagreitiname, kad jis nueitų atstumą tarp mūsų ir žaidimo draugo, tokiu būdu suteikdamas jam kinetinę energiją, kurią tada, kovodamas su juo, mūsų partneris turi atsverti tokio paties ar didesnio dydžio darbą. ir taip sustabdyti judėjimą. Jei kamuolys yra didesnis, jį sustabdyti reikės daugiau darbo, nei jei jis būtų mažas..
4. Akmuo ant kalno šlaito. Tarkime, mes kalno šlaitu stumiame akmenį. Darbas, kurį atliekame jį stumdami, turi būti didesnis už potencialią akmens energiją ir gravitacijos trauką jo masėje, kitaip mes negalėsime jo pakelti aukštyn arba, dar blogiau, jis mus sutriuškins. Jei, kaip ir Sizifas, akmuo eina priešingu šlaitu į kitą pusę, krisdamas žemyn, jis išleis savo potencialią energiją į kinetinę energiją. Ši kinetinė energija priklausys nuo akmens masės ir greičio, kurį jis įgis krisdamas.
5. Kalneliai su kalneliais krintant ji įgauna kinetinę energiją ir padidina jos greitį. Akimirkomis prieš pradedant nusileisti, vežimėlis turės potencialą, o ne kinetinę energiją; Bet pradėjus judėjimą, visa potenciali energija tampa kinetinė ir pasiekia maksimalų tašką, kai tik baigiasi kritimas ir prasideda naujas pakilimas. Beje, ši energija bus didesnė, jei vežimėlis bus pilnas žmonių, nei tuščias (jo masė bus didesnė).

Kitos energijos rūšys