確かにあなたは研究所で勉強しました 運動エネルギー 物理学の主題で。 そうでない場合は、おそらく科学的研究やメディアで聞いたことがあるでしょう。 そして、それは物体の動きを研究するための非常に重要なエネルギーと考えられています。 運動エネルギーのアイデアや、それがどのように測定または機能するかについてまだ明確でない人々がいます。 この記事では、物理学の世界におけるこのエネルギーの定義と有用性を確認します。
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運動エネルギーの定義は何ですか？
この種のエネルギーといえば、発電するために得られるエネルギーなどと考えられます。 運動エネルギーは、物体が動いているという事実のために物体が持つエネルギーです。 物体を加速させたいときは、地面や空気の摩擦力に打ち勝つために、物体に一定の力を加える必要があります。 これを行うために、この結果として、オブジェクトにエネルギーを転送し、オブジェクトは一定の速度で移動できるようになります。
運動エネルギーと呼ばれるのは、その伝達されたエネルギーです。 オブジェクトに適用されるエネルギーが増加している場合、オブジェクトは加速します。 しかし、それにエネルギーを加えるのをやめると、摩擦力によってその運動エネルギーは止まるまで減少します。 運動エネルギーは質量と速度に依存します それはオブジェクトに到達します。 質量の少ない物体は、動き始めるのに必要な作業が少なくて済みます。 あなたが速く行くほど、あなたの体はより多くの運動エネルギーを持っています。
このエネルギー 別のオブジェクトに転送できます そしてそれらの間で別のタイプのエネルギーに変換します。 たとえば、ある人が走っていて、休んでいる別の人と衝突した場合、ランナーにあった運動エネルギーの一部が他の人に渡されます。 ムーブメントが存在するために適用する必要のあるエネルギーは、地面または水や空気などの別の流体との摩擦力よりも常に大きくなければなりません。
運動エネルギーの種類
XNUMXつのタイプが区別されます。
- 並進運動エネルギー：オブジェクトが直線を描くときに起こることです。
- 回転運動エネルギー：は、オブジェクトが自動的にオンになったときに発生するものです。
運動エネルギーはどのように計算されますか？
このエネルギーの値を計算したい場合は、上記の理由に従う必要があります。 まず、完了した作業を見つけることから始めます。 運動エネルギーを物体に伝達するための作業を行う必要があります。 また、ある距離を超えて押される物体の質量を考慮して、その仕事に力を掛ける必要があります。 力は、それが存在する表面に平行である必要があります。そうしないと、オブジェクトは移動しません。
ボックスを動かしたいが、地面に向かって押すと想像してみてください。 ボックスは地面の抵抗に打ち勝つことができず、移動しません。 それを動かすには、表面に平行な方向に仕事と力を加える必要があります。
電話します 仕事Wで、力F、物体の質量m、距離d。
仕事は力と距離の積に等しい。 つまり、実行される作業は、オブジェクトに加えられた力と、その加えられた力のおかげでオブジェクトが移動する距離に等しくなります。 力の定義は、物体の質量と加速度によって与えられます。 物体が一定の速度で動いている場合、それは加えられている力と摩擦力が同じ値であることを意味します。 したがって、それらはバランスが保たれている力です。
摩擦力と加速度
オブジェクトに加えられている力の値が減少するとすぐに、オブジェクトは停止するまで減速し始めます。 非常に単純な例は車です。 高速道路、アスファルト、土などを運転しているとき。 私たちが運転するものは私たちに抵抗を提供します。 この抵抗は 摩擦力として知られています ホイールと表面の間。 車の速度を上げるには、燃料を燃やして運動エネルギーを生成する必要があります。 このエネルギーであなたは摩擦を克服し、動き始めることができます。
ただし、車で移動して加速を停止すると、力を加えるのを停止します。 車に力がないと、摩擦力は車が止まるまでブレーキをかけ始めません。 このため、オブジェクトがどちらの方向に進むかを知るために、システムに介入する力をよく知ることが重要です。
運動エネルギー式
運動エネルギーを計算するために、以前に使用された推論から生じる方程式があります。 距離を移動した後のオブジェクトの初速度と最終速度がわかっている場合は、式の加速度に置き換えることができます。
したがって、オブジェクトに対して正味の仕事量が行われる場合、運動エネルギーと呼ばれる量 変化します。
何がおもしろいですか？
物理学者にとって、物体の運動エネルギーを知ることは、そのダイナミクスを研究するために不可欠です。 ビッグバンによって駆動される運動エネルギーを持っている天体が宇宙にあり、今日までまだ動いています。 太陽系全体に研究すべき興味深い物体があり、それらの軌道を予測するためにそれらの運動エネルギーを知る必要があります。
運動エネルギーの方程式を分析すると、100乗された物体の速度に依存していることがわかります。 これは、速度がXNUMX倍になると、その動力学がXNUMX倍になることを意味します。 車がXNUMXkm / hで走行する場合 XNUMX倍のエネルギーを持っています 50km / hで移動するものより。 したがって、事故で受ける可能性のある被害は、あるものの方が別の場合のXNUMX倍です。
このエネルギーを負の値にすることはできません。 常にゼロまたは正である必要があります。 それとは異なり、速度は基準に応じて正または負の値を持つことができます。 ただし、速度のXNUMX乗を使用すると、常に正の値が得られます。
運動エネルギーの例
明確にするために、運動エネルギーの例をいくつか見てみましょう。
- 私たちがスクーターに乗っている人を見ると、彼らが経験していることがわかります 高さを移動するときの位置エネルギーと速度を上げるときの運動エネルギーの両方の増加。 体重が多い人は、スクーターが速く進むことができる限り、より大きな運動エネルギーを獲得することができます。
- 地面に落ちる磁器の花瓶：このタイプの例は、運動エネルギーを理解するために重要です。 エネルギーは下降するにつれて体内に蓄積され、地面にぶつかることから壊れると完全に放出されます。 運動エネルギーを生成し始めるのは最初の打撃です。 残りの運動エネルギーは地球の重力によって獲得されます。
- ボールへのヒット：花瓶で起こることと同様のケースです。 静止しているボールは平衡状態にあり、ボールを打ったときから運動エネルギーが放出され始めます。 ボールが重くて大きいほど、ボールを停止または移動するのにかかる作業が多くなります。
- 坂を下って石を投げるとき： 花瓶やボールでも同じように起こります。 岩が斜面を下るにつれて、その運動エネルギーは増加します。 エネルギーは、質量とその落下速度に依存します。 これは、順番に、勾配に依存します。
- ジェットコースターカー：遊園地は運動エネルギーを説明するための鍵です。 ジェットコースターでは、車が落下して速度を上げると、運動エネルギーが得られます。
この情報により、概念とその使用法がより明確になることを願っています。
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