Kinetisk energi: typer, definisjon, formel og eksempler

Sikkert har du studert ved instituttet kinetisk energi i fysikkfaget. Hvis ikke, har du sannsynligvis hørt om det i en vitenskapelig studie eller i media. Og det regnes som en veldig viktig energi for studiet av bevegelse av objekter. Det er mennesker som fremdeles ikke er klare på ideen om kinetisk energi eller hvordan den måles eller fungerer. I denne artikkelen skal vi gjennomgå definisjonen og verktøyene som denne energien har i fysikkens verden.

Vil du vite alt relatert til kinetisk energi? Du må bare fortsette å lese for å lære alt 🙂

Hva er definisjonen på kinetisk energi?

Når man snakker om denne typen energi, antas det at den energien som oppnås for å generere elektrisitet eller noe sånt. Kinetisk energi er energien som et objekt har fordi det er i bevegelse. Når vi vil akselerere et objekt, må vi bruke en viss kraft på det slik at det overvinner friksjonskraften til bakken eller luften. For å gjøre dette, som et resultat av dette, overfører vi energi til objektet, og det vil kunne bevege seg med en konstant hastighet.

Det er den overførte energien som kalles kinetisk energi. Hvis energien som påføres objektet øker, vil objektet akselerere. Imidlertid, hvis vi slutter å bruke energi på den, med friksjonskraften vil dens kinetiske energi reduseres til den stopper. Kinetisk energi avhenger av masse og hastighet som når objektet. Kropper med mindre masse trenger mindre arbeid for å begynne å bevege seg. Jo raskere du går, jo mer kinetisk energi har kroppen din.

Denne energien kan overføres til forskjellige objekter og mellom dem for å forvandle seg til en annen type energi. For eksempel, hvis en person løper og kolliderer med en annen som var i ro, vil en del av den kinetiske energien som var i løperen overføres til den andre personen. Energien som må brukes for at en bevegelse skal eksistere, må alltid være større enn friksjonskraften med bakken eller en annen væske som vann eller luft.

Kinetiske energityper

Det skilles mellom to typer:

Oversettelses kinetisk energi: er det som skjer når objektet beskriver en rett linje.
Rotasjons kinetisk energi: det er den som oppstår når objektet tenner på seg selv.

Hvordan beregnes kinetisk energi?

Hvis vi vil beregne verdien av denne energien, må vi følge resonnementet beskrevet ovenfor. Først starter vi med å finne utført arbeid. Det må jobbes for å overføre kinetisk energi til objektet. Også at arbeidet må multipliseres med en kraft, med tanke på massen til objektet som skyves over en avstand. Kraften må være parallell med overflaten der den er, ellers ville objektet ikke bevege seg.

Se for deg at du vil flytte en boks, men du skyver mot bakken. Boksen vil ikke være i stand til å overvinne bakkenes motstand og vil ikke bevege seg. For å få det til å bevege seg, må vi bruke arbeid og kraft i en retning parallelt med overflaten.

Vi vil ringe på jobb W, kraften F, massen til objektet m og avstanden d.

Arbeid er lik kraft ganger avstand. Det vil si at arbeidet som gjøres er lik kraften som påføres objektet med avstanden den beveger seg takket være den påførte kraften. Definisjonen av kraft er gitt av massen og akselerasjonen av objektet. Hvis objektet beveger seg med konstant hastighet, betyr det at kraften som påføres og friksjonskraften har samme verdi. Derfor er de krefter som holdes i balanse.

Friksjonskraft og akselerasjon

Så snart verdien av kraften som påføres objektet synker, vil den begynne å bremse til den stopper. Et veldig enkelt eksempel er bilen. Når vi kjører på motorvei, asfalt, skitt osv. Den vi kjører gjennom gir oss motstand. Denne motstanden er kjent som friksjonskraft mellom hjulet og underlaget. For at bilen skal øke hastigheten, må vi forbrenne drivstoff for å generere kinetisk energi. Med denne energien kan du overvinne friksjon og begynne å bevege seg.

Men hvis vi beveger oss med bilen og slutter å akselerere, slutter vi å bruke kraft. Uten kraft på bilen vil friksjonskraften ikke begynne å bremse før kjøretøyet stopper. Av denne grunn er det viktig å kjenne godt til kreftene som griper inn i et system for å vite hvilken retning objektet vil ta.

Kinetisk energiformel

For å beregne den kinetiske energien er det en ligning som oppstår fra resonnementet som ble brukt tidligere. Hvis vi vet den opprinnelige og endelige hastigheten til objektet etter en tilbakelagt avstand, kan vi erstatte akselerasjonen i formelen.

Derfor, når en netto mengde arbeid er gjort på et objekt, mengden vi kaller kinetisk energi Endringer.

Hva er interessant med det?

For fysikere er det viktig å vite den kinetiske energien til et objekt for å studere dynamikken. Det er himmellegemer i rommet som har en kinetisk energi drevet av Big Bang som frem til i dag fortsatt er i bevegelse. Gjennom hele solsystemet er det interessante gjenstander å studere, og det er nødvendig å kjenne deres kinetiske energi for å forutsi deres bane.

Når vi analyserer ligningen for kinetisk energi, kan det sees at det avhenger av hastigheten til objektet i kvadrat. Dette betyr at når hastigheten dobles, kan dens kinetikk firedobles. Hvis en bil kjører i 100 km / t har fire ganger energien enn en som kjører i 50 km / t. Derfor er skaden som kan oppstå i en ulykke fire ganger sterkere i en enn i en annen.

Denne energien kan ikke være en negativ verdi. Det må alltid være null eller positivt. I motsetning til det, kan hastigheten ha en positiv eller negativ verdi avhengig av referansen. Men når du bruker hastighet i kvadrat, får du alltid en positiv verdi.

Eksempler på kinetisk energi

La oss se noen eksempler på kinetisk energi for å gjøre det tydeligere:

Når vi ser en person på en scooter, ser vi at de opplever en økning i både potensiell energi når du beveger deg i høyden og kinetisk energi når du øker hastigheten. En person som har større kroppsvekt vil kunne tilegne seg større kinetisk energi så lenge scooteren lar ham gå raskere.
En porselensvase som faller til bakken: Denne typen eksempler er avgjørende for å forstå kinetisk energi. Energi bygger seg opp i kroppen din når den kommer ned og frigjøres helt når den bryter fra å treffe bakken. Det er det første slaget som begynner å generere kinetisk energi. Resten av den kinetiske energien tilegnes jordens tyngdekraft.
Et treff til en ball: er en sak som ligner på hva som skjer med vasen. Kulen i ro finner likevekt, og den kinetiske energien begynner å frigjøres fra vi treffer den. Jo tyngre og større ballen, jo mer arbeid tar det å stoppe eller flytte den.
Når vi kaster en stein nedover en skråning: det skjer på lignende måte med vasen og med ballen. Når berget faller nedover skråningen, øker den kinetiske energien. Energien vil avhenge av massen og hastigheten på fallet. Dette vil igjen avhenge av skråningen.
En rutsjebane: fornøyelsesparker er nøkkelen til å forklare kinetisk energi. På en berg-og-dalbane får bilen kinetisk energi når den faller og øker hastigheten.

Jeg håper at med denne informasjonen vil konseptet og bruken være mye tydeligere for deg.

Oppdag dette treningsstudioet som fungerer med kinetisk energi: