Kinetična energija

Vsebina

• Razlika med kinetično in potencialno energijo
• Formula za izračun kinetične energije
• Vaje za kinetično energijo
• Primeri kinetične energije
• Druge vrste energije

The Kinetična energija To je tisto, ki ga telo pridobi zaradi svojega gibanja in je opredeljeno kot količina dela, ki je potrebno za pospešitev telesa v mirovanju in dane mase do določene hitrosti.

Omenjena energija Pridobi se s pospeškom, po katerem ga bo objekt ohranil enakega, dokler se hitrost ne spremeni (pospeši ali upočasni) tako da bo za ustavitev potrebno negativno delo enake velikosti kot akumulirana kinetična energija. Tako večji kot je čas, v katerem začetna sila deluje na gibljivo telo, večja je dosežena hitrost in večja dobljena kinetična energija.

Razlika med kinetično in potencialno energijo

Kinetična energija skupaj z potencialno energijo sešteva vsoto mehanske energije (E_m = E._c + E_str). Ta dva načina mehanska energija, kinetika in potencial, ločijo se po tem, da je slednja količina energije, povezana s položajem predmeta, ki miruje in je lahko treh vrst:

• Gravitacijska potencialna energija. Odvisno od višine postavitve predmetov in privlačnosti, ki bi jo gravitacija izvajala nanje.
• Elastična potencialna energija. To je tisto, ki se pojavi, ko elastični predmet obnovi prvotno obliko, kot je vzmet, ko je stisnjen.
• Električna potencialna energija. Vsebuje ga delo določenega električnega polja, ko se električni naboj v njem premakne od točke v polju do neskončnosti.

Poglej tudi: Primeri potencialne energije

Formula za izračun kinetične energije

Kinetično energijo predstavlja simbol E_c (včasih tudi E_– ali E₊ ali celo T ali K) in njegova klasična formula izračuna je IN_c = ½. m. v²kjer m predstavlja maso (v Kg) in v predstavlja hitrost (v m / s). Merska enota za kinetično energijo je Joules (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Glede na kartezični koordinatni sistem bo formula za izračun kinetične energije imela naslednjo obliko: IN_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Te formulacije se razlikujejo v relativistični mehaniki in kvantni mehaniki.

Vaje za kinetično energijo

1. 860 kg avtomobil vozi s hitrostjo 50 km / h. Kakšna bo njegova kinetična energija?

Najprej pretvorimo 50 km / h v m / s = 13,9 m / s in uporabimo izračunsko formulo:

IN_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83.000 J.

1. Kamen z maso 1500 Kg se valja po pobočju in akumulira kinetično energijo 675000 J. S kakšno hitrostjo se kamen premika?

Ker je Ec = ½. m .v² imamo 675000 J = ½. 1500 Kg. v², in pri reševanju neznanega moramo v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, od kod v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s, in končno: v = 30 m / s po rešitvi kvadratnega korena 900.

Primeri kinetične energije

1. Moški na rolki. Rolkar na betonskem U doživlja tako potencialno energijo (ko se za trenutek ustavi na svojih koncih) kot kinetično (ko nadaljuje gibanje navzdol in navzgor). Drsalec z večjo telesno maso bo pridobil večjo kinetično energijo, pa tudi tisti, ki mu rolka omogoča vožnjo z večjimi hitrostmi.
2. Porcelanska vaza, ki pade. Ko gravitacija deluje na nenamerno sproženo porcelansko vazo, se v vašem telesu ob spuščanju kopiči kinetična energija, ki se sprošča, ko se razbije o tla. Začetno delo, ki ga povzroči spotikanje, pospeši, da telo prekine svoje ravnovesno stanje, ostalo pa gravitacija Zemlje.
3. Vržena žoga. S tiskanjem naše sile na žogo v mirovanju jo pospešimo dovolj, da prepotuje razdaljo med nami in igralcem, s čimer ji damo kinetično energijo, da mora nato, ko se je loti, partner nasprotovati delu enake ali večje velikosti. in tako ustavili gibanje. Če je žoga večja, jo bo treba ustaviti več, kot če je majhna..
4. Kamen na pobočju. Recimo, da potisnemo kamen po pobočju. Delo, ki ga opravimo pri potiskanju, mora biti večje od potencialne energije kamna in privlačnosti gravitacije na njegovo maso, sicer ga ne bomo mogli premakniti navzgor ali, kar je še huje, zdrobilo nas bo. Če se kamen podobno kot Sizif spusti po nasprotnem pobočju na drugo stran, bo ob padcu navzdol sprostil svojo potencialno energijo v kinetično energijo. Ta kinetična energija bo odvisna od mase kamna in hitrosti, ki jo pridobi ob padcu.
5. Voziček z vlakom ob padcu pridobi kinetično energijo in poveča svojo hitrost. Nekaj ​​trenutkov preden se začne spuščati, ima voziček potencialno in ne kinetično energijo; ko pa se gibanje začne, postane vsa potencialna energija kinetična in doseže najvišjo točko takoj, ko se padec konča in začne nov vzpon. Mimogrede, ta energija bo večja, če je voziček poln ljudi, kot če je prazen (imel bo večjo maso).

Druge vrste energije