Kinetička energija: vrste, definicija, formula i primjeri

Sigurno ste studirali na institutu kinetička energija iz predmeta fizika. Ako ne, vjerojatno ste čuli za to u nekoj znanstvenoj studiji ili u medijima. I smatra se vrlo važnom energijom za proučavanje kretanja predmeta. Postoje ljudi kojima još uvijek nije jasna ideja kinetičke energije niti kako se ona mjeri ili djeluje. U ovom ćemo članku pregledati definiciju i korisne funkcije koje ova energija ima u svijetu fizike.

Želite li znati sve vezano uz kinetičku energiju? Jednostavno morate nastaviti čitati da biste sve naučili 🙂

Koja je definicija kinetičke energije?

Kad se govori o ovoj vrsti energije, misli se da je to određena energija koja se dobiva za stvaranje električne energije ili nešto slično. Kinetička energija je energija koju objekt ima zbog činjenice da je u pokretu. Kad želimo ubrzati objekt, moramo na njega primijeniti određenu silu kako bi nadvladao silu trenja tla ili zraka. Da bismo to učinili, kao rezultat toga prenosimo energiju na objekt i on će se moći kretati konstantnom brzinom.

To je ona prenesena energija koja se naziva kinetička energija. Ako se energija primijenjena na objekt povećava, objekt će se ubrzati. Međutim, ako na njega prestanemo primjenjivati energiju, snagom trenja njegova će se kinetička energija smanjivati dok ne prestane. Kinetička energija ovisi o masi i brzini koja dospije do predmeta. Tijelima s manjom masom treba manje posla da se počnu kretati. Što brže idete, to vaše tijelo ima više kinetičke energije.

Ova energija mogu se prenijeti na različite predmete a između njih transformirati u drugu vrstu energije. Na primjer, ako osoba trči i sudari se s drugom koja je mirovala, dio kinetičke energije koja je bila u trkaču prenijet će se na drugu osobu. Energija koja se mora primijeniti za postojanje pokreta uvijek mora biti veća od sile trenja sa zemljom ili drugom tekućinom poput vode ili zraka.

Vrste kinetičke energije

Razlikuju se dvije vrste:

Translacijska kinetička energija: je ono što se događa kada objekt opisuje ravnu liniju.
Kinetička energija rotacije: je onaj koji se javlja kada se objekt okrene sam.

Kako se izračunava kinetička energija?

Ako želimo izračunati vrijednost ove energije, moramo slijediti gore opisano obrazloženje. Prvo započinjemo pronalaženjem obavljenog posla. Treba raditi na prenošenju kinetičke energije na objekt. Također, taj se rad mora pomnožiti sa silom, s obzirom na masu predmeta koji se gura na daljinu. Sila mora biti paralelna površini na kojoj se nalazi, inače se objekt ne bi pomaknuo.

Zamislite da želite premjestiti kutiju, ali se gurate prema tlu. Kutija neće moći svladati otpor tla i neće se micati. Da bismo ga pokrenuli, moramo primijeniti rad i silu u smjeru paralelnom s površinom.

Nazvat ćemo na radu W sila F, masa predmeta m i udaljenost d.

Rad je jednak sili puta udaljenost. Odnosno, obavljeni rad jednak je sili koja se primjenjuje na objekt s udaljenostom koju prijeđe zahvaljujući toj primijenjenoj sili. Definicija sile daje se masom i ubrzanjem predmeta. Ako se objekt kreće konstantnom brzinom, to znači da sila koja se primjenjuje i sila trenja imaju istu vrijednost. Stoga su to sile koje se održavaju u ravnoteži.

Sila trenja i ubrzanje

Čim se vrijednost sile koja se primjenjuje na objekt smanji, počet će usporavati dok se ne zaustavi. Vrlo jednostavan primjer je automobil. Kad se vozimo autocestom, asfaltom, prljavštinom itd. Onaj kroz koji se vozimo pruža nam otpor. Ovaj otpor je poznata kao sila trenja između kotača i površine. Da bi automobil povećao brzinu, moramo sagorijevati gorivo kako bismo generirali kinetičku energiju. Ovom energijom možete prevladati trenje i početi se kretati.

Međutim, ako se krećemo automobilom i prestanemo ubrzavati, zaustavit ćemo primjenu sile. Bez ikakve sile na automobil, sila trenja neće početi kočiti dok se vozilo ne zaustavi. Iz tog je razloga važno dobro poznavati sile koje interveniraju u sustavu da bismo znali u kojem će smjeru objekt krenuti.

Formula kinetičke energije

Za izračunavanje kinetičke energije postoji jednadžba koja proizlazi iz prethodno korištenog obrazloženja. Ako znamo početnu i konačnu brzinu objekta nakon prijeđene udaljenosti, ubrzanje možemo zamijeniti formulom.

Stoga, kada se na objektu izvrši neto količina, količinu koju nazivamo kinetičkom energijom promjene.

Što je tu zanimljivo?

Za fizičare je poznavanje kinetičke energije objekta neophodno za proučavanje njegove dinamike. U svemiru postoje nebeski objekti koji imaju kinetičku energiju koju pokreće Veliki prasak i koji su do danas još uvijek u pokretu. Kroz Sunčev sustav postoje zanimljivi objekti za proučavanje i potrebno je znati njihovu kinetičku energiju da bi se predvidjela njihova putanja.

Kada analiziramo jednadžbu za kinetičku energiju, može se vidjeti da ona ovisi o brzini objekta na kvadrat. To znači da kada se brzina udvostruči, njegova se kinetika učetverostruči. Ako automobil putuje brzinom od 100 km / h ima četiri puta veću energiju nego onaj koji putuje brzinom od 50 km / h. Stoga je šteta koja može nastati u nesreći četiri puta jača u jednoj nego u drugoj.

Ova energija ne može biti negativna vrijednost. Uvijek mora biti nula ili pozitivna. Za razliku od njega, brzina može imati pozitivnu ili negativnu vrijednost, ovisno o referenci. Ali kada koristite kvadrat brzine, uvijek dobijete pozitivnu vrijednost.

Primjeri kinetičke energije

Pogledajmo nekoliko primjera kinetičke energije kako bismo to učinili jasnijim:

Kad vidimo osobu na skuteru, vidimo da je doživjela porast i potencijalne energije pri kretanju u visini i kinetičke energije pri povećanju brzine. Osoba koja ima veću tjelesnu težinu moći će steći veću kinetičku energiju sve dok joj skuter dopušta brži odlazak.
Porculanska vaza koja pada na zemlju: Ova vrsta primjera presudna je za razumijevanje kinetičke energije. Energija se nakuplja u vašem tijelu dok se spušta i potpuno se oslobađa kad se slomi kad padne o tlo. Početni udarac počinje generirati kinetičku energiju. Ostatak kinetičke energije stječe Zemljina gravitacija.
Udarac u loptu: slučaj je sličan onome što se događa s vazom. Lopta u mirovanju pronalazi ravnotežu i kinetička energija počinje se oslobađati kad je udarimo. Što je lopta teža i veća, to će biti potrebno više truda da se zaustavi ili pomakne.
Kad bacimo kamen niz padinu: to se događa na sličan način s vazom i s loptom. Kako se stijena spušta niz padinu, njena kinetička energija raste. Energija će ovisiti o masi i brzini njenog pada. To će pak ovisiti o nagibu.
Automobil s toboganima: zabavni parkovi su ključni za objašnjenje kinetičke energije. Na roller coasteru automobil stječe kinetičku energiju padom i povećava brzinu.

Nadam se da će vam s ovim informacijama koncept i njegova upotreba biti puno jasniji.

Otkrijte ovu teretanu koja radi s kinetičkom energijom: