Kineettinen energia

Olet varmasti opiskellut instituutissa kineettinen energia fysiikan aiheessa. Jos ei, olet todennäköisesti kuullut siitä tieteellisessä tutkimuksessa tai tiedotusvälineissä. Ja sitä pidetään erittäin tärkeänä energiana esineiden liikkumisen tutkimiseen. On ihmisiä, joille ei ole vieläkään selvää kineettisen energian ajatusta tai kuinka se mitataan tai miten se toimii. Tässä artikkelissa tarkastelemme tämän energian määritelmää ja apuohjelmia fysiikan maailmassa.

Haluatko tietää kaiken, mikä liittyy kineettiseen energiaan? Sinun täytyy vain jatkaa lukemista oppiaksesi kaiken 🙂

Mikä on liike -energian määritelmä?

Kun puhutaan tämän tyyppisestä energiasta, ajatellaan, että se energia, joka saadaan sähkön tuottamiseen tai jotain sellaista. Kineettinen energia on energiaa, joka esineellä on, koska se on liikkeessä. Kun haluamme kiihdyttää kohdetta, meidän on kohdistettava siihen tietty voima maan tai ilman kitkavoiman voittamiseksi. Tätä varten siirrämme energiaa kohteeseen ja se pystyy liikkumaan vakionopeudella.

Juuri sitä siirrettyä energiaa kutsutaan kineettiseksi energiaksi. Jos esineeseen kohdistuva energia kasvaa, esine kiihtyy. Jos kuitenkin lopetamme energian käyttämisen siihen, kitkavoimalla sen liike-energia vähenee, kunnes se pysähtyy. Kineettinen energia riippuu massasta ja nopeudesta joka saavuttaa kohteen. Elimet, joilla on vähemmän massaa, tarvitsevat vähemmän työtä liikkuakseen. Mitä nopeammin menet, sitä enemmän kineettistä energiaa kehollasi on.

Tämä energia voidaan siirtää eri esineille ja niiden välillä muuttua toisen tyyppiseksi energiaksi. Esimerkiksi, jos henkilö juoksee ja törmää toiseen levossa olleeseen, osa juoksijassa olevasta kineettisestä energiasta siirtyy toiselle henkilölle. Liikkeen olemassaoloon sovellettavan energian on aina oltava suurempi kuin maan tai muun nesteen, kuten veden tai ilman, kitkavoima.

Kineettiset energialajit

Kaksi tyyppiä erotetaan:

• Translaation liike -energia: tapahtuu, kun kohde kuvaa suoraa viivaa.
• Kierto -liike -energia: on se, joka tapahtuu, kun kohde käynnistyy itsestään.

Kuinka kineettinen energia lasketaan?

Jos haluamme laskea tämän energian arvon, meidän on noudatettava edellä kuvattua päättelyä. Ensinnäkin aloitamme etsimällä tehty työ. Kineettisen energian siirtämiseksi esineeseen on tehtävä työtä. Myös tämä työ on kerrottava voimalla, kun otetaan huomioon etäisyydelle työntyvän kohteen massa. Voiman on oltava yhdensuuntainen pinnan kanssa, missä se on, muuten esine ei liiku.

Kuvittele, että haluat siirtää laatikkoa, mutta työnnät kohti maata. Laatikko ei pysty voittamaan maan vastusta eikä liiku. Saada se liikkumaan, meidän on sovellettava työtä ja voimaa suuntaan pinnan kanssa.

Soitamme työssä W, voima F, kohteen massa m ja etäisyys d.

Työ on yhtä suuri kuin voima ja etäisyys. Toisin sanoen suoritettu työ on yhtä suuri kuin esineeseen kohdistettu voima etäisyydellä, jonka se kulkee sovelletun voiman ansiosta. Voiman määritelmä saadaan kohteen massasta ja kiihtyvyydestä. Jos esine liikkuu vakionopeudella, se tarkoittaa, että käytetyllä voimalla ja kitkavoimalla on sama arvo. Siksi ne ovat voimia, jotka pidetään tasapainossa.

Kitkavoima ja kiihtyvyys

Heti kun esineeseen kohdistuvan voiman arvo laskee, se alkaa hidastua, kunnes se pysähtyy. Hyvin yksinkertainen esimerkki on auto. Kun ajamme valtatiellä, asfaltti, lika jne. Se, jonka läpi ajamme, tarjoaa meille vastarintaa. Tämä vastus on tunnetaan kitkavoimana pyörän ja pinnan välillä. Auton nopeuden lisäämiseksi meidän on poltettava polttoainetta kineettisen energian tuottamiseksi. Tällä energialla voit voittaa kitkan ja alkaa liikkua.

Jos kuitenkin liikumme auton kanssa ja lopetamme kiihdyttämisen, lopetamme voiman käyttämisen. Ilman autoon kohdistuvaa voimaa kitkavoima alkaa jarruttaa vasta, kun ajoneuvo pysähtyy. Tästä syystä on tärkeää tuntea hyvin järjestelmään puuttuvat voimat tietääkseen, mihin suuntaan esine menee.

Kineettisen energian kaava

Kineettisen energian laskemiseksi on yhtälö, joka syntyy aiemmin käytetyistä päättelyistä. Jos tiedämme kohteen alku- ja loppunopeuden kuljetun matkan jälkeen, voimme korvata kiihtyvyyden kaavassa.

Siksi, kun esineelle tehdään nettomäärä työtä, määrää kutsumme kineettiseksi energiaksi k, muutoksia.

Mikä siinä mielenkiintoista on?

Fyysikoille kohteen kineettisen energian tunteminen on välttämätöntä sen dynamiikan tutkimiseksi. Avaruudessa on taivaankappaleita, joilla on Big Bangin ohjaama kineettinen energia, joka on tähän päivään asti edelleen liikkeessä. Koko aurinkokunnan alueella on tutkittavia mielenkiintoisia esineitä, ja niiden kineettinen energia on välttämätöntä tuntea reitin ennustamiseksi.

Kun analysoimme kineettisen energian yhtälöä, voidaan nähdä, että se riippuu kohteen neliön nopeudesta. Tämä tarkoittaa, että kun nopeus kaksinkertaistuu, sen kinetiikka nelinkertaistuu. Jos auto kulkee nopeudella 100 km / h on neljä kertaa energiaa kuin yksi, joka kulkee nopeudella 50 km / h. Siksi vahinko, joka voi olla onnettomuudessa, on neljä kertaa vahvempi yhdessä kuin toisessa.

Tämä energia ei voi olla negatiivinen arvo. Sen on aina oltava nolla tai positiivinen. Toisin kuin nopeudella, nopeudella voi olla positiivinen tai negatiivinen arvo referenssistä riippuen. Mutta kun käytetään nopeuden neliötä, saat aina positiivisen arvon.

Esimerkkejä kineettisestä energiasta

Katsotaanpa joitain esimerkkejä kineettisestä energiasta sen selkeyttämiseksi:

• Kun näemme henkilön skootterissa, näemme hänen kokevan sekä potentiaalienergian kasvu korkeudessa liikkuttaessa että kineettinen energia nopeuden kasvaessa. Henkilö, jolla on suurempi ruumiinpaino, voi hankkia suuremman kineettisen energian, kunhan skootteri antaa hänen mennä nopeammin.
• Posliinimaljakko, joka putoaa maahan: Tämän tyyppinen esimerkki on kriittinen kineettisen energian ymmärtämiselle. Energia kertyy kehoosi laskeutuessaan ja vapautuu kokonaan, kun se rikkoutuu osuessaan maahan. Alkuperäinen isku alkaa tuottaa kineettistä energiaa. Loput kineettisestä energiasta saadaan maapallon painovoimasta.
• Osuma palloon: on samanlainen tapaus kuin maljakolla. Levossa oleva pallo löytää tasapainon ja kineettinen energia alkaa vapautua, kun lyömme siihen. Mitä painavampi ja suurempi pallo on, sitä enemmän työtä sen pysäyttäminen tai siirtäminen vaatii.
• Kun heitämme kiven alas rinteessä: se tapahtuu samalla tavalla maljakon ja pallon kanssa. Kun kallio laskeutuu alas rinteestä, sen liike-energia kasvaa. Energia riippuu sen putoamisen massasta ja nopeudesta. Tämä puolestaan ​​riippuu kaltevuudesta.
• Vuoristorata-auto: huvipuistot ovat avain kineettisen energian selittämiseen. Vuoristoradalla auto saa liike-energiaa putoamisenaan ja lisää nopeuttaan.

Toivon, että näiden tietojen avulla käsite ja sen käyttö on sinulle paljon selkeämpi.

Löydä tämä liikuntaenergialla toimiva kuntosali:

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Kuntosali, joka navigoi ihmisten ja CircuitoEcon tuottaman kineettisen energian kanssa