Kinētiskā enerģija

Saturs

• Kinētiskās enerģijas un potenciālās enerģijas atšķirība
• Kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formula
• Kinētiskās enerģijas vingrinājumi
• Kinētiskās enerģijas piemēri
• Citi enerģijas veidi

The Kinētiskā enerģija Tas ir tas, ko ķermenis ieguvis kustības dēļ un kas ir definēts kā darba apjoms, kas nepieciešams ķermeņa atpūtai miera stāvoklī un noteiktas masas līdz noteiktam ātrumam.

Teica enerģiju To iegūst paātrinājuma laikā, pēc kura objekts to saglabās identisku, līdz mainās ātrums (paātrinās vai palēninās) tādējādi, lai apstātos, būs vajadzīgs tikpat liels negatīvs darbs kā tās uzkrātajai kinētiskajai enerģijai. Tādējādi, jo ilgāks laiks, kurā sākotnējais spēks iedarbojas uz kustīgo ķermeni, jo lielāks sasniegtais ātrums un lielāka iegūtā kinētiskā enerģija.

Kinētiskās enerģijas un potenciālās enerģijas atšķirība

Kinētiskā enerģija kopā ar potenciālo enerģiju summē mehānisko enerģiju (E_m = E_c + E_lpp). Šie divi veidi mehāniskā enerģija, kinētika un potenciāls, tie atšķiras ar to, ka pēdējais ir enerģijas daudzums, kas saistīts ar stāvokli, ko objekts aizņem miera stāvoklī un tas var būt trīs veidu:

• Gravitācijas potenciālā enerģija. Tas ir atkarīgs no objektu novietošanas augstuma un pievilcības, ko tiem radītu gravitācija.
• Elastīgā potenciālā enerģija. Tas notiek tad, kad elastīgs priekšmets atgūst sākotnējo formu, piemēram, atsperes dekompresijas laikā.
• Elektriskā potenciālā enerģija. Tas ir darba saturs, ko veic īpašs elektriskais lauks, kad elektriskais lādiņš tā iekšienē pārvietojas no lauka punkta uz bezgalību.

Skatīt arī: Potenciālās enerģijas piemēri

Kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formula

Kinētisko enerģiju attēlo simbols E_c (dažreiz arī E_– vai E₊ vai pat T vai K), un tā klasiskā aprēķina formula ir UN_c = ½. m. v²kur m ir masa (kg) un v ir ātrums (m / s). Kinētiskās enerģijas mērvienība ir Džoils (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Ņemot vērā Dekarta koordinātu sistēmu, kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formulai būs šāda forma: UN_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Šie formulējumi atšķiras relatīvistiskajā mehānikā un kvantu mehānikā.

Kinētiskās enerģijas vingrinājumi

1. 860 kg smags automobilis pārvietojas ar ātrumu 50 km / h. Kāda būs tā kinētiskā enerģija?

Vispirms mēs pārveidojam 50 km / h uz m / s = 13,9 m / s un izmantojam aprēķina formulu:

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

1. Akmens ar 1500 kg masu ripo lejup pa kalna nogāzi, uzkrājot kinētisko enerģiju 675000 J. Ar kādu ātrumu akmens pārvietojas?

Tā kā Ec = ½. m. v² mums ir 675000 J = ½. 1500 kg. v², un, risinot nezināmo, mums ir v² = 675000 J 2/1500 kg. 1, no kurienes v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s, un visbeidzot: v = 30 m / s pēc kvadrātsaknes 900 atrisināšanas.

Kinētiskās enerģijas piemēri

1. Vīrietis uz skrituļdēļa. Skeitbordists uz betona U piedzīvo gan potenciālo enerģiju (kad tā uz brīdi apstājas galos), gan kinētisko enerģiju (kad tā atsāk kustību uz leju un uz augšu). Skeitbordists ar lielāku ķermeņa masu iegūs lielāku kinētisko enerģiju, bet arī tāds, kura skrituļdēlis ļauj viņam iet ar lielāku ātrumu.
2. Porcelāna vāze, kas krīt. Kad gravitācija iedarbojas uz nejauši paklupušo porcelāna vāzi, kinētiskā enerģija uzkrājas jūsu ķermenī, kad tā nolaižas un tiek atbrīvota, kad tā sasitās pret zemi. Sākotnējais darbs, ko veicis ceļojums, paātrina ķermeņa izjaukšanu līdzsvara stāvoklī, un pārējo veic Zemes gravitācija.
3. Metama bumba. Drukājot savu spēku uz bumbas, kas atrodas miera stāvoklī, mēs to pietiekami paātrinām, lai tā pārvarētu attālumu starp mums un rotaļu biedru, tādējādi piešķirot tam kinētisko enerģiju, kas tad, risinot to, mūsu partnerim ir jārīkojas vienādi vai lielākā apjomā. un tādējādi apturēt kustību. Ja bumba ir lielāka, tās apturēšanai būs vajadzīgs vairāk darba nekā tad, ja tā ir maza.
4. Akmens kalna nogāzē. Pieņemsim, ka mēs kalna nogāzē stumjam akmeni. Darbam, ko mēs darām, to stumjot, jābūt lielākam par akmens potenciālu enerģiju un gravitācijas pievilcību uz tā masu, pretējā gadījumā mēs to nevarēsim virzīt uz augšu vai, vēl trakāk, tas mūs sagraus. Ja, tāpat kā Sizifs, akmens iet pretējā slīpumā uz otru pusi, nokrītot, tas atbrīvos savu potenciālu enerģiju kinētiskajā enerģijā. Šī kinētiskā enerģija būs atkarīga no akmens masas un ātruma, ko tas iegūst krišanas laikā.
5. Kalniņu kalniņi tas krītot iegūst kinētisko enerģiju un palielina tā ātrumu. Dažus mirkļus pirms tā sākas nolaišanās, ratiem būs potenciāls, nevis kinētiskā enerģija; Bet, kad kustība ir sākta, visa potenciālā enerģija kļūst kinētiska un sasniedz maksimālo punktu, tiklīdz kritiens beidzas un sākas jauns pacelšanās. Starp citu, šī enerģija būs lielāka, ja grozs ir pilns ar cilvēkiem, nekā tad, ja tas ir tukšs (tam būs lielāka masa).

Citi enerģijas veidi