Kinetische Energie

Kinetische Energie ist die der Bewegung

Sicher haben Sie am Institut studiert kinetische Energie im Fach Physik. Wenn nicht, haben Sie wahrscheinlich in einer wissenschaftlichen Studie oder in den Medien davon gehört. Und es wird als eine sehr wichtige Energie für das Studium der Bewegung von Objekten angesehen. Es gibt Menschen, denen die Idee der kinetischen Energie oder wie sie gemessen wird oder funktioniert, immer noch nicht klar ist. In diesem Artikel werden wir die Definition und Nutzen dieser Energie in der Welt der Physik überprüfen.

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Was ist die Definition von kinetischer Energie?

kinetische Energiegleichung

Wenn man über diese Art von Energie spricht, wird davon ausgegangen, dass etwas Energie gewonnen wird, um Elektrizität oder ähnliches zu erzeugen. Kinetische Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung hat. Wenn wir ein Objekt beschleunigen wollen, müssen wir eine gewisse Kraft auf dieses aufbringen, um die Reibungskraft des Bodens oder der Luft zu überwinden. Dazu übertragen wir Energie auf das Objekt und es kann sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen.

Es ist diese übertragene Energie, die als kinetische Energie bezeichnet wird. Wenn die auf das Objekt ausgeübte Energie zunimmt, beschleunigt sich das Objekt. Wenn wir jedoch aufhören, Energie auf ihn aufzubringen, nimmt seine kinetische Energie mit der Reibungskraft ab, bis er aufhört. Die kinetische Energie hängt von Masse und Geschwindigkeit ab das erreicht das Objekt. Körper mit weniger Masse benötigen weniger Arbeit, um sich zu bewegen. Je schneller Sie gehen, desto mehr kinetische Energie hat Ihr Körper.

Diese Energie kann auf verschiedene Objekte übertragen werden und zwischen ihnen, um sich in eine andere Art von Energie umzuwandeln. Wenn beispielsweise eine Person rennt und mit einer anderen Person kollidiert, die sich in Ruhe befand, wird ein Teil der kinetischen Energie, die sich im Läufer befand, an die andere Person weitergegeben. Die Energie, die angewendet werden muss, damit eine Bewegung existiert, muss immer größer sein als die Reibungskraft mit dem Boden oder einer anderen Flüssigkeit wie Wasser oder Luft.

Kinetische Energiearten

Es werden zwei Arten unterschieden:

  • Translationale kinetische Energie: passiert, wenn das Objekt eine gerade Linie beschreibt.
  • Rotationskinetische Energie: Dies ist diejenige, die auftritt, wenn sich das Objekt selbst einschaltet.

Wie berechnet sich die kinetische Energie?

Wenn wir den Wert dieser Energie berechnen wollen, müssen wir den oben beschriebenen Überlegungen folgen. Zunächst finden wir die geleistete Arbeit. Es muss gearbeitet werden, um kinetische Energie auf das Objekt zu übertragen. Außerdem muss diese Arbeit mit einer Kraft multipliziert werden, unter Berücksichtigung der Masse des Objekts, das über eine Distanz geschoben wird. Die Kraft muss parallel zur Oberfläche sein, auf der sie sich befindet, sonst würde sich das Objekt nicht bewegen.

Stellen Sie sich vor, Sie möchten eine Kiste bewegen, aber auf den Boden drücken. Die Box kann den Widerstand des Bodens nicht überwinden und bewegt sich nicht. Um es in Bewegung zu bringen, müssen wir Arbeit und Kraft in einer Richtung parallel zur Oberfläche anwenden.

Wir werden anrufen bei der Arbeit W die Kraft F, die Masse des Objekts m und der Abstand d.

Arbeit ist gleich Kraft mal Distanz. Das heißt, die geleistete Arbeit entspricht der Kraft, die auf das Objekt ausgeübt wird, mit der Entfernung, die es dank dieser ausgeübten Kraft zurücklegt. Die Definition der Kraft ergibt sich aus der Masse und der Beschleunigung des Objekts. Wenn sich das Objekt mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, bedeutet dies, dass die ausgeübte Kraft und die Reibungskraft den gleichen Wert haben. Daher sind sie Kräfte, die im Gleichgewicht gehalten werden.

Reibungskraft und Beschleunigung

Sobald der Wert der auf das Objekt ausgeübten Kraft abnimmt, wird es langsamer, bis es stoppt. Ein sehr einfaches Beispiel ist das Auto. Wenn wir auf einer Autobahn fahren, Asphalt, Schmutz usw. Der, durch den wir fahren, bietet uns Widerstand. Dieser Widerstand ist bekannt als Reibungskraft zwischen dem Rad und der Oberfläche. Damit das Auto seine Geschwindigkeit erhöhen kann, müssen wir Kraftstoff verbrennen, um kinetische Energie zu erzeugen. Mit dieser Energie können Sie Reibung überwinden und beginnen, sich zu bewegen.

Wenn wir uns jedoch mit dem Auto bewegen und aufhören zu beschleunigen, hören wir auf, eine Kraft anzuwenden. Ohne Kraft auf das Auto beginnt die Reibungskraft erst zu bremsen, wenn das Fahrzeug anhält. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Kräfte, die in ein System eingreifen, gut zu kennen, um zu wissen, in welche Richtung das Objekt gehen wird.

Kinetische Energieformel

Zur Berechnung der kinetischen Energie gibt es eine Gleichung, die sich aus der zuvor verwendeten Argumentation ergibt. Wenn wir die Anfangs- und Endgeschwindigkeit des Objekts nach einer zurückgelegten Strecke kennen, können wir die Beschleunigung in der Formel ersetzen.

Wenn also eine Nettomenge an einem Objekt gearbeitet wird, die Menge, die wir kinetische Energie nennen Änderungen.

Kinetische Energieformel

Was ist daran interessant?

Für Physiker ist es wichtig, die kinetische Energie eines Objekts zu kennen, um seine Dynamik zu untersuchen. Es gibt Himmelsobjekte im Weltraum, deren kinetische Energie vom Urknall angetrieben wird und die bis heute in Bewegung sind. Im gesamten Sonnensystem gibt es interessante Objekte zu untersuchen, und es ist notwendig, ihre kinetische Energie zu kennen, um ihre Flugbahn vorherzusagen.

Wenn wir die Gleichung für kinetische Energie analysieren, kann man sehen, dass sie von der Geschwindigkeit des quadratischen Objekts abhängt. Dies bedeutet, dass sich die Kinetik bei Verdoppelung der Geschwindigkeit vervierfacht. Wenn ein Auto mit 100 km / h fährt hat die vierfache Energie als eine, die mit 50 km / h fährt. Daher ist der Schaden, der bei einem Unfall entstehen kann, bei einem viermal stärker als bei einem anderen.

Diese Energie kann kein negativer Wert sein. Es muss immer Null oder positiv sein. Im Gegensatz dazu kann die Geschwindigkeit je nach Referenz einen positiven oder negativen Wert haben. Bei Verwendung des Geschwindigkeitsquadrats erhalten Sie jedoch immer einen positiven Wert.

Beispiele für kinetische Energie

Sehen wir uns einige Beispiele für kinetische Energie an, um es klarer zu machen:

  • Wenn wir eine Person auf einem Roller sehen, sehen wir, dass sie etwas erlebt eine Zunahme sowohl der potentiellen Energie bei Höhenbewegungen als auch der kinetischen Energie bei zunehmender Geschwindigkeit. Eine Person mit einem größeren Körpergewicht kann eine größere kinetische Energie aufnehmen, solange der Roller es ihm ermöglicht, schneller zu fahren.
  • Eine Porzellanvase, die zu Boden fällt: Diese Art von Beispiel ist entscheidend für das Verständnis der kinetischen Energie. Energie baut sich in Ihrem Körper beim Abstieg auf und wird vollständig freigesetzt, wenn sie beim Aufprall auf den Boden bricht. Es ist der erste Schlag, der beginnt, kinetische Energie zu erzeugen. Der Rest der kinetischen Energie wird durch die Schwerkraft der Erde gewonnen.
  • Ein Schlag auf einen Ball: ist ein ähnlicher Fall wie bei der Vase. Der ruhende Ball findet sein Gleichgewicht und die kinetische Energie wird freigesetzt, sobald wir ihn treffen. Je schwerer und größer der Ball ist, desto mehr Arbeit ist erforderlich, um ihn zu stoppen oder zu bewegen.
  • Wenn wir einen Stein einen Hang hinunter werfen: bei der vase und bei der kugel geschieht es ähnlich. Wenn das Gestein den Hang hinabsteigt, nimmt seine kinetische Energie zu. Die Energie hängt von der Masse und der Fallgeschwindigkeit ab. Dies wiederum hängt von der Steigung ab.
  • Ein Achterbahnauto: Vergnügungsparks sind der Schlüssel zur Erklärung kinetischer Energie. Auf einer Achterbahn nimmt das Auto beim Fallen kinetische Energie auf und erhöht seine Geschwindigkeit.

Ich hoffe, dass mit diesen Informationen das Konzept und seine Verwendung für Sie viel klarer werden.

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  1.   Die wahrheit sagte

    Es hat mir überhaupt nicht geholfen, ich wollte nur wissen, wie man kinetische Energie berechnet, alles, was der Text sagte, weiß ich bereits