Énergie cinétique

L'énergie cinétique est celle du mouvement

Vous avez sûrement étudié à l'institut énergie cinétique dans le sujet de physique. Sinon, vous en avez probablement entendu parler dans une étude scientifique ou dans les médias. Et il est considéré comme une énergie très importante pour l'étude du mouvement des objets. Il y a des gens qui ne sont toujours pas clairs sur l'idée de l'énergie cinétique ou sur la façon dont elle est mesurée ou fonctionne. Dans cet article, nous allons passer en revue la définition et les utilités de cette énergie dans le monde de la physique.

Voulez-vous tout savoir sur l'énergie cinétique? Il suffit de continuer à lire pour tout apprendre 🙂

Quelle est la définition de l'énergie cinétique ?

équation d'énergie cinétique

Quand on parle de ce type d'énergie, on pense que l'énergie qui est obtenue pour générer de l'électricité ou quelque chose comme ça. L'énergie cinétique est l'énergie qu'un objet possède du fait qu'il est en mouvement. Lorsque nous voulons accélérer un objet, nous devons lui appliquer une certaine force pour vaincre la force de friction du sol ou de l'air. Pour ce faire, à la suite de cela, nous transférons de l'énergie à l'objet et il pourra se déplacer à une vitesse constante.

C'est cette énergie transférée qui est appelée énergie cinétique. Si l'énergie appliquée à l'objet augmente, l'objet accélérera. Cependant, si nous arrêtons de lui appliquer de l'énergie, avec la force de frottement, son énergie cinétique diminuera jusqu'à ce qu'elle s'arrête. L'énergie cinétique dépend de la masse et de la vitesse qui atteint l'objet. Les corps avec moins de masse ont besoin de moins de travail pour commencer à bouger. Plus vous allez vite, plus votre corps a d'énergie cinétique.

Cette énergie peut être transféré vers différents objets et entre eux pour se transformer en un autre type d'énergie. Par exemple, si une personne court et entre en collision avec une autre qui était au repos, une partie de l'énergie cinétique qui était dans le coureur sera transmise à l'autre personne. L'énergie qui doit être appliquée pour qu'un mouvement existe doit toujours être supérieure à la force de frottement avec le sol ou un autre fluide tel que l'eau ou l'air.

Types d'énergie cinétique

On distingue deux types:

  • Énergie cinétique de translation: c'est ce qui se passe lorsque l'objet décrit une ligne droite.
  • Énergie cinétique de rotation: est celui qui se produit lorsque l'objet tourne sur lui-même.

Comment l'énergie cinétique est-elle calculée?

Si nous voulons calculer la valeur de cette énergie, nous devons suivre le raisonnement décrit ci-dessus. Tout d'abord, nous commençons par trouver le travail effectué. Un travail doit être fait pour transférer l'énergie cinétique à l'objet. De plus, ce travail doit être multiplié par une force, compte tenu de la masse de l'objet qui est poussé sur une distance. La force doit être parallèle à la surface où elle se trouve, sinon l'objet ne bougerait pas.

Imaginez que vous vouliez déplacer une boîte, mais que vous poussez vers le sol. La boîte ne pourra pas vaincre la résistance du sol et ne bougera pas. Pour le faire bouger, nous devons appliquer le travail et la force dans une direction parallèle à la surface.

Nous appellerons au travail W, la force F, la masse de l'objet m et la distance d.

Le travail est égal à la force multipliée par la distance. Autrement dit, le travail effectué est égal à la force appliquée à l'objet avec la distance qu'il parcourt grâce à cette force appliquée. La définition de la force est donnée par la masse et l'accélération de l'objet. Si l'objet se déplace à une vitesse constante, cela signifie que la force appliquée et la force de frottement ont la même valeur. Par conséquent, ce sont des forces qui sont maintenues en équilibre.

Force de frottement et accélération

Dès que la valeur de la force appliquée à l'objet diminue, il commencera à ralentir jusqu'à ce qu'il s'arrête. Un exemple très simple est la voiture. Lorsque nous conduisons sur une autoroute, de l'asphalte, de la saleté, etc. Celui que nous traversons nous offre une résistance. Cette résistance est connu sous le nom de force de friction entre la roue et la surface. Pour que la voiture augmente sa vitesse, nous devons brûler du carburant pour générer de l'énergie cinétique. Avec cette énergie, vous pouvez surmonter les frictions et commencer à bouger.

Cependant, si nous nous déplaçons avec la voiture et que nous arrêtons d’accélérer, nous arrêterons d’appliquer une force. Sans aucune force sur la voiture, la force de friction ne commencera pas à freiner jusqu'à ce que le véhicule s'arrête. Pour cette raison, il est important de bien connaître les forces qui interviennent dans un système pour savoir dans quelle direction l'objet va prendre.

Formule d'énergie cinétique

Pour calculer l'énergie cinétique, il existe une équation qui découle du raisonnement précédemment utilisé. Si nous connaissons la vitesse initiale et finale de l'objet après une distance parcourue, nous pouvons substituer l'accélération dans la formule.

Par conséquent, lorsqu'une quantité nette de travail est effectuée sur un objet, la quantité que nous appelons énergie cinétique changements.

Formule d'énergie cinétique

Qu'est-ce qui est intéressant à ce sujet?

Pour les physiciens, connaître l'énergie cinétique d'un objet est essentiel pour étudier sa dynamique. Il y a des objets célestes dans l'espace qui ont une énergie cinétique entraînée par le Big Bang qui, à ce jour, sont toujours en mouvement. Dans tout le système solaire, il y a des objets intéressants à étudier et il est nécessaire de connaître leur énergie cinétique pour prédire leur trajectoire.

Lorsque nous analysons l'équation de l'énergie cinétique, nous pouvons voir qu'elle dépend de la vitesse de l'objet au carré. Cela signifie que lorsque la vitesse double, sa cinétique quadruple. Si une voiture roule à 100 km / h a quatre fois plus d'énergie que celui qui voyage à 50 km / h. Par conséquent, les dommages qui peuvent être causés lors d'un accident sont quatre fois plus importants dans l'un que dans l'autre.

Cette énergie ne peut pas être une valeur négative. Il doit toujours être nul ou positif. Contrairement à cela, la vitesse peut avoir une valeur positive ou négative selon la référence. Mais lorsque vous utilisez la vitesse au carré, vous obtenez toujours une valeur positive.

Exemples d'énergie cinétique

Voyons quelques exemples d'énergie cinétique pour que ce soit plus clair :

  • Lorsque nous voyons une personne sur un scooter, nous voyons qu'elle ressent une augmentation à la fois de l'énergie potentielle lors du déplacement en hauteur et de l'énergie cinétique lors de l'augmentation de la vitesse. Une personne qui a un poids corporel plus important pourra acquérir une plus grande énergie cinétique tant que la trottinette lui permettra d'aller plus vite.
  • Un vase en porcelaine qui tombe au sol: Ce type d'exemple est essentiel pour comprendre l'énergie cinétique. L'énergie s'accumule dans votre corps au fur et à mesure qu'elle descend et est complètement libérée lorsqu'elle se brise lorsqu'elle touche le sol. C'est le coup initial qui commence à générer de l'énergie cinétique. Le reste de l'énergie cinétique est acquis par la gravité terrestre.
  • Un coup dans une balle: est un cas similaire à ce qui se passe avec le vase. La balle au repos trouve son équilibre et l'énergie cinétique commence à être libérée dès que nous la frappons. Plus la balle est lourde et grosse, plus il faudra de travail pour l'arrêter ou la déplacer.
  • Quand on jette une pierre sur une pente : cela se passe de la même manière avec le vase et avec la boule. Au fur et à mesure que la roche descend la pente, son énergie cinétique augmente. L'énergie dépendra de la masse et de la vitesse de sa chute. Ceci, à son tour, dépendra de la pente.
  • Une voiture de montagnes russes: les parcs d'attractions sont essentiels pour expliquer l'énergie cinétique. Sur les montagnes russes, la voiture acquiert de l'énergie cinétique en tombant et augmente sa vitesse.

J'espère qu'avec ces informations, le concept et son utilisation vous seront beaucoup plus clairs.

Découvrez cette salle de sport qui fonctionne avec l'énergie cinétique:

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  1.   La vérité dit

    Cela ne m'a pas aidé du tout, tout ce que je voulais c'était savoir calculer l'énergie cinétique, tout ce que le texte disait, je le sais déjà