확실히 당신은 연구소에서 공부했습니다 운동 에너지 물리학 주제에서. 그렇지 않다면 아마도 과학적 연구 나 미디어에서 들어 보셨을 것입니다. 그리고 그것은 물체의 움직임을 연구하는 데 매우 중요한 에너지로 간주됩니다. 운동 에너지에 대한 생각이나 그것이 측정되거나 작동하는 방법에 대해 아직 명확하지 않은 사람들이 있습니다. 이 기사에서 우리는이 에너지가 물리학 세계에서 갖는 정의와 유틸리티를 검토 할 것입니다.
운동 에너지와 관련된 모든 것을 알고 싶습니까? 모든 것을 배우기 위해 계속 읽으면됩니다 🙂
운동 에너지의 정의는 무엇입니까?
이러한 종류의 에너지에 대해 말할 때, 전기를 생산하기 위해 얻는 에너지 또는 이와 유사한 것으로 생각됩니다. 운동 에너지는 물체가 움직이고 있다는 사실 때문에 갖는 에너지입니다. 물체를 가속하려면 땅이나 공기의 마찰력을 극복할 수 있도록 일정한 힘을 가해야 합니다. 이를 위해 결과적으로 물체에 에너지를 전달하고 일정한 속도로 이동할 수 있습니다.
운동 에너지라고하는 전달 된 에너지입니다. 물체에 가해지는 에너지가 증가하면 물체가 가속됩니다. 그러나 우리가 에너지 적용을 중단하면 마찰력으로 운동 에너지가 멈출 때까지 감소합니다. 운동 에너지는 질량과 속도에 따라 달라집니다 그 물체에 도달합니다. 질량이 적은 바디는 이동을 시작하는 데 필요한 작업이 줄어 듭니다. 빨리 갈수록 신체의 운동 에너지가 더 많아집니다.
이 에너지 다른 개체로 전송할 수 있습니다. 그리고 그들 사이에서 다른 유형의 에너지로 변신합니다. 예를 들어, 한 사람이 달리다가 휴식을 취하는 다른 사람과 충돌하면 주자에 있던 운동 에너지의 일부가 다른 사람에게 전달됩니다. 움직임이 존재하기 위해 적용되어야하는 에너지는 항상 땅이나 물이나 공기와 같은 다른 유체와의 마찰력보다 커야합니다.
운동 에너지 유형
두 가지 유형이 구별됩니다.
- 병진 운동 에너지: 객체가 직선을 설명할 때 일어나는 일입니다.
- 회전 운동 에너지: 객체가 스스로 켜질 때 발생하는 현상입니다.
운동 에너지는 어떻게 계산됩니까?
이 에너지의 가치를 계산하려면 위에서 설명한 추론을 따라야합니다. 먼저 완료된 작업을 찾는 것으로 시작합니다. 물체에 운동 에너지를 전달하려면 작업을 수행해야합니다. 또한, 그 일은 멀리 밀려나는 물체의 질량을 고려하여 힘을 곱해야합니다. 힘은 그것이있는 표면과 평행해야합니다. 그렇지 않으면 물체가 움직이지 않습니다.
상자를 옮기고 싶지만 바닥을 향해 밀고 있다고 상상해보십시오. 상자는 땅의 저항을 극복 할 수없고 움직이지 않을 것입니다. 움직이게하려면 표면과 평행 한 방향으로 일과 힘을 가해 야합니다.
우리는 부를 것이다 작업 W에서 힘 F, 물체의 질량 m 및 거리 d.
일은 힘에 거리를 곱한 것과 같습니다. 즉, 수행되는 작업은 적용된 힘 덕분에 물체가 이동하는 거리와 함께 물체에 적용된 힘과 같습니다. 힘의 정의는 물체의 질량과 가속도로 주어집니다. 물체가 일정한 속도로 움직인다는 것은 가해지는 힘과 마찰력이 같은 값을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 따라서 균형을 유지하는 힘입니다.
마찰력 및 가속도
물체에 가해지는 힘의 값이 감소하자마자 멈출 때까지 속도가 느려지기 시작합니다. 아주 간단한 예가 자동차입니다. 고속도로, 아스팔트, 흙 등을 운전할 때 우리가 운전하는 것은 우리에게 저항을 제공합니다. 이 저항은 마찰력으로 알려진 바퀴와 표면 사이. 자동차의 속도를 높이려면 운동 에너지를 생성하기 위해 연료를 태워야합니다. 이 에너지로 마찰을 극복하고 움직이기 시작할 수 있습니다.
그러나 우리가 차와 함께 움직이고 가속을 멈춘다면 우리는 힘을 가하는 것을 멈출 것입니다. 차량에 힘이 가해지지 않으면 마찰력은 차량이 멈출 때까지 제동을 시작하지 않습니다. 이러한 이유로, 물체가 어떤 방향을 취할지 알기 위해서는 시스템에 개입하는 힘을 잘 아는 것이 중요합니다.
운동 에너지 공식
운동 에너지를 계산하기 위해 이전에 사용 된 추론에서 발생하는 방정식이 있습니다. 거리가 이동 한 후 물체의 초기 및 최종 속도를 알고 있다면 공식에서 가속도를 대체 할 수 있습니다.
따라서 물체에 대한 순 작업량이 수행 될 때 우리는 운동 에너지라고 부르는 양을 변화.
흥미로운 점은 무엇입니까?
물리학 자들에게 물체의 운동 에너지를 아는 것은 그 역학을 연구하는 데 필수적입니다. 오늘날까지도 여전히 움직이고있는 빅뱅에 의해 구동되는 운동 에너지를 가진 천체가 우주에 있습니다. 태양계 전체에는 연구 할 흥미로운 물체가 있으며 궤도를 예측하려면 운동 에너지를 알아야합니다.
운동 에너지 방정식을 분석하면 물체의 제곱 속도에 따라 달라진다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 속도가 두 배가 될 때 속도가 네 배가된다는 것을 의미합니다. 자동차가 100km / h로 주행하는 경우 네 배의 에너지를 가지고 50km / h로 이동하는 것보다. 따라서 사고로 입을 수있는 피해는 다른 것보다 XNUMX 배 더 강합니다.
이 에너지는 음의 값이 될 수 없습니다. 항상 XNUMX 또는 양수 여야합니다. 이와 달리 속도는 기준에 따라 양수 또는 음수 값을 가질 수 있습니다. 그러나 속도 제곱을 사용하면 항상 양의 값을 얻습니다.
운동 에너지의 예
더 명확하게하기 위해 운동 에너지의 몇 가지 예를 살펴 보겠습니다.
- 스쿠터를 탄 사람을 보면 높이 이동시 위치 에너지와 속도 증가시 운동 에너지 모두 증가. 몸무게가 더 큰 사람은 스쿠터가 더 빨리 갈 수있는 한 더 큰 운동 에너지를 얻을 수 있습니다.
- 땅에 떨어지는 도자기 꽃병: 이러한 유형의 예는 운동 에너지를 이해하는 데 매우 중요합니다. 에너지는 하강 할 때 몸에 축적되고 땅에 부딪히면 완전히 방출됩니다. 운동 에너지를 생성하기 시작하는 것은 초기 타격입니다. 나머지 운동 에너지는 지구의 중력에 의해 획득됩니다.
- 공을 치다: 꽃병에서 일어나는 것과 비슷한 경우입니다. 정지 된 공은 평형을 이루고 우리가 그것을 칠 때부터 운동 에너지가 방출되기 시작합니다. 공이 무겁고 클수록 공을 멈추거나 이동하는 데 더 많은 작업이 필요합니다.
- 경사면에 돌을 던질 때 : 꽃병과 공도 비슷한 방식으로 발생합니다. 암석이 경사면 아래로 내려 가면 운동 에너지가 증가합니다. 에너지는 질량과 추락 속도에 따라 달라집니다. 이것은 차례로 경사에 따라 달라집니다.
- 롤러 코스터 자동차: 놀이 공원은 운동 에너지를 설명하는 열쇠입니다. 롤러 코스터에서 자동차는 추락하고 속도를 증가시키면서 운동 에너지를 획득합니다.
이 정보를 통해 개념과 사용이 훨씬 더 명확 해지기를 바랍니다.
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전혀 도움이되지 않았습니다. 제가 원했던 것은 운동 에너지를 계산하는 방법을 아는 것뿐이었습니다. 본문에서 말한 모든 것은 이미 알고 있습니다.