Zagotovo ste študirali na inštitutu kinetična energija pri fiziki. Če ne, ste verjetno že slišali za to v znanstveni študiji ali v medijih. In velja za zelo pomembno energijo za preučevanje gibanja predmetov. Obstajajo ljudje, ki jim ideja kinetične energije, niti kako se meri ali deluje, še vedno ni jasna. V tem članku bomo pregledali definicijo in pripomočke, ki jih ima ta energija v svetu fizike.
Bi radi vedeli vse, kar je povezano s kinetično energijo? Samo še naprej moraš brati, da se vsega naučiš 🙂
Kakšna je definicija kinetične energije?
Ko govorimo o tej vrsti energije, se domneva, da je energija, pridobljena za proizvodnjo električne energije, ali kaj podobnega. Kinetična energija je energija, ki jo ima predmet zaradi dejstva, da je v gibanju. Ko želimo predmet pospešiti, moramo nanj uporabiti določeno silo, da premaga silo trenja tal ali zraka. Da bi to naredili, posledično prenašamo energijo na objekt in ta se bo lahko gibal s konstantno hitrostjo.
Prav tista prenesena energija se imenuje kinetična energija. Če se energija, ki se nanaša na predmet, povečuje, se bo pospešil. Če pa nanjo prenehamo nanašati energijo, se bo s silo trenja njegova kinetična energija zmanjševala, dokler se ne ustavi. Kinetična energija je odvisna od mase in hitrosti ki doseže predmet. Telesa z manj mase potrebujejo manj dela, da se začnejo premikati. Hitreje ko greš, več kinetične energije ima tvoje telo.
Ta energija se lahko prenesejo na različne predmete in med njimi preoblikovati v drugo vrsto energije. Na primer, če oseba teče in trči z drugo, ki je mirovala, se bo del kinetične energije, ki je bila v tekaču, prenesel na drugo osebo. Energija, ki jo je treba uporabiti za gibanje, mora biti vedno večja od sile trenja s tlemi ali drugo tekočino, kot sta voda ali zrak.
Vrste kinetične energije
Ločimo dve vrsti:
- Translacijska kinetična energija: je tisto, kar se zgodi, ko objekt opiše ravno črto.
- Kinetična energija rotacije: je tista, ki se pojavi, ko se predmet obrne nase.
Kako se izračuna kinetična energija?
Če želimo izračunati vrednost te energije, moramo upoštevati zgoraj opisane razloge. Najprej začnemo z iskanjem opravljenega dela. Treba je delati za prenos kinetične energije na objekt. Tudi to delo je treba pomnožiti s silo, upoštevajoč maso predmeta, ki ga potisnemo na daljavo. Sila mora biti vzporedna s površino, kjer je, sicer se objekt ne bi premikal.
Predstavljajte si, da želite premakniti škatlo, vendar potiskate proti tlom. Škatla ne bo mogla premagati odpornosti tal in se ne bo premaknila. Da se lahko premakne, moramo uporabiti delo in silo v smeri, vzporedni s površino.
Poklicali bomo pri delu W sila F, masa predmeta m in razdalja d.
Delo je enako sili in razdalji. To pomeni, da je opravljeno delo enako sili, ki deluje na predmet, in razdalji, ki jo prevozi zahvaljujoč tej uporabljeni sili. Definicija sile je podana z maso in pospeškom predmeta. Če se objekt premika s konstantno hitrostjo, pomeni, da ima sila, ki se uporablja, in sila trenja enako vrednost. Zato so to sile, ki vzdržujejo ravnovesje.
Torna sila in pospešek
Takoj, ko se vrednost sile, ki deluje na predmet, zmanjša, se bo začel upočasnjevati, dokler se ne ustavi. Zelo preprost primer je avto. Ko se vozimo po avtocesti, asfaltu, umazaniji itd. Tisti, skozi katerega se vozimo, nam nudi odpor. Ta odpor je znan kot sila trenja med kolesom in površino. Da bi avto lahko povečal hitrost, moramo kuriti gorivo, da ustvarja kinetično energijo. S to energijo lahko premagate trenje in se začnete premikati.
Če pa se premikamo z avtom in nehamo pospeševati, bomo prenehali uporabljati silo. Brez kakršne koli sile na avto sila trenja ne bo začela zavirati, dokler se vozilo ne ustavi. Iz tega razloga je pomembno dobro poznati sile, ki delujejo v sistemu, da vemo, v katero smer bo objekt ubral.
Formula kinetične energije
Za izračun kinetične energije obstaja enačba, ki izhaja iz predhodno uporabljenih razlogov. Če poznamo začetno in končno hitrost predmeta po prevoženi razdalji, lahko pospešek nadomestimo s formulo.
Torej, ko na objektu opravimo neto količino dela, to količino imenujemo kinetična energija spremembe.
Kaj je pri tem zanimivega?
Za fizike je poznavanje kinetične energije predmeta bistveno za preučevanje njegove dinamike. V vesolju obstajajo nebesni predmeti, ki imajo kinetično energijo, ki jo poganja Veliki pok, in so do danes še vedno v gibanju. V celotnem Osončju obstajajo zanimivi predmeti za preučevanje in za napovedovanje njihove poti je treba poznati njihovo kinetično energijo.
Ko analiziramo enačbo za kinetično energijo, lahko vidimo, da je odvisna od hitrosti predmeta na kvadrat. To pomeni, da se njegova hitrost, ko se hitrost podvoji, poveča za štirikrat. Če avto potuje s hitrostjo 100 km / h ima štirikrat več energije kot tisti, ki potuje s hitrostjo 50 km / h. Zato je škoda, ki bi jo lahko utrpela nesreča, v eni štirikrat močnejša kot v drugi.
Ta energija ne more biti negativna vrednost. Vedno mora biti nič ali pozitivno. Za razliko od njega ima lahko hitrost pozitivno ali negativno vrednost, odvisno od reference. Toda pri uporabi hitrosti na kvadrat vedno dobimo pozitivno vrednost.
Primeri kinetične energije
Oglejmo si nekaj primerov kinetične energije, da bo jasnejša:
- Ko vidimo osebo na skuterju, vidimo, da jo doživi povečanje tako potencialne energije pri premikanju v višino kot kinetične energije z naraščajočo hitrostjo. Oseba, ki ima večjo telesno težo, bo lahko pridobila večjo kinetično energijo, dokler ji skuter omogoča hitrejšo vožnjo.
- Porcelanska vaza, ki pade na tla: Ta vrsta primera je ključnega pomena za razumevanje kinetične energije. Energija se kopiči v vašem telesu, ko se spušča in se popolnoma sprosti, ko se zlomi ob tla. Začetni udarec začne ustvarjati kinetično energijo. Preostalo kinetično energijo pridobi zemeljska gravitacija.
- Zadetek v žogo: je primer, podoben tistemu, ki se zgodi z vazo. Krogla v mirovanju najde ravnotežje in kinetična energija začne sproščati, ko jo udarimo. Težja in večja kot je žoga, več dela bo treba, da jo ustavimo ali premaknemo.
- Ko vržemo kamen po pobočju: na podoben način se zgodi z vazo in z žogo. Ko se skala spušča po pobočju, se njena kinetična energija povečuje. Energija bo odvisna od mase in hitrosti njenega padca. To pa je odvisno od naklona.
- Avto z vlakom: zabaviščni parki so ključni za razlago kinetične energije. Na toboganu avtomobil ob padcu pridobi kinetično energijo in poveča hitrost.
Upam, da vam bo s temi informacijami koncept in njegova uporaba veliko bolj jasen.
Odkrijte to telovadnico, ki deluje s kinetično energijo:
Nič mi ni pomagalo, vse, kar sem hotel, je bilo vedeti, kako izračunati kinetično energijo, vse, kar piše v besedilu, že vem