Energjia kinetike: llojet, përkufizimi, formula dhe shembuj

Me siguri ju keni studiuar në institut energjia kinetike në lëndën e fizikës. Nëse jo, ju me siguri keni dëgjuar për të në një studim shkencor ose në media. Dhe konsiderohet si një energji shumë e rëndësishme për studimin e lëvizjes së objekteve. Ka njerëz që ende nuk e kanë të qartë idenë e energjisë kinetike ose mënyrën se si ajo matet ose funksionon. Në këtë artikull ne do të rishikojmë përkufizimin dhe dobitë e kësaj energjie në botën e fizikës.

A doni të dini gjithçka që lidhet me energjinë kinetike? Thjesht duhet të vazhdoni të lexoni për të mësuar gjithçka

Cili është përkufizimi i energjisë kinetike?

Kur flasim për këtë lloj energjie, mendohet se është një energji që merret për të gjeneruar energji elektrike ose diçka të tillë. Energjia kinetike është energjia që ka një objekt për faktin se është në lëvizje. Kur duam të përshpejtojmë një objekt, duhet të aplikojmë një forcë të caktuar në të për të kapërcyer forcën e fërkimit të tokës ose ajrit. Për ta bërë këtë, si rezultat i kësaj, ne po transferojmë energji në objekt dhe ai do të jetë në gjendje të lëvizë me një shpejtësi konstante.

Thatshtë ajo energji e transferuar që quhet energji kinetike. Nëse energjia e aplikuar në objekt po rritet, objekti do të përshpejtohet. Sidoqoftë, nëse ndalojmë së aplikuari energji ndaj saj, energjia e saj kinetike do të ulet me forcën e fërkimit derisa të ndalet. Energjia kinetike varet nga masa dhe shpejtësia që arrin në objekt. Trupave me më pak masë u duhet më pak punë për të filluar lëvizjen. Sa më shpejt të shkoni, aq më shumë energji kinetike ka trupi juaj.

Kjo energji mund të transferohen në objekte të ndryshme dhe midis tyre të shndërrohet në një lloj tjetër energjie. Për shembull, nëse një person po vrapon dhe përplaset me një tjetër që ishte në pushim, një pjesë e energjisë kinetike që ishte në vrapues do t'i kalohet personit tjetër. Energjia që duhet të aplikohet për të ekzistuar një lëvizje duhet të jetë gjithmonë më e madhe se forca e fërkimit me tokën ose me një lëng tjetër siç është uji ose ajri.

Llojet e energjisë kinetike

Dallohen dy lloje:

Energjia kinetike përkthyese: është ajo që ndodh kur objekti përshkruan një vijë të drejtë.
Energjia kinetike rrotulluese: është ai që ndodh kur objekti ndizet në vetvete.

Si llogaritet energjia kinetike?

Nëse duam të llogarisim vlerën e kësaj energjie, duhet të ndjekim arsyetimin e përshkruar më sipër. Së pari, ne fillojmë duke gjetur punën e bërë. Duhet të punohet për të transferuar energjinë kinetike në objekt. Gjithashtu, ajo punë duhet të shumëzohet me një forcë, duke marrë parasysh masën e objektit që shtyhet mbi një distancë. Forca duhet të jetë paralele me sipërfaqen ku është, përndryshe objekti nuk do të lëvizte.

Imagjinoni që dëshironi të lëvizni një kuti, por shtyheni drejt tokës. Kutia nuk do të jetë në gjendje të kapërcejë rezistencën e tokës dhe nuk do të lëvizë. Për ta bërë atë të lëvizë, ne duhet të aplikojmë punë dhe forcë në një drejtim paralel me sipërfaqen.

Ne do të telefonojmë në punën W, forca F, masa e objektit m dhe distanca d.

Puna është e barabartë me kohën e forcës në distancë. Kjo është, puna e bërë është e barabartë me forcën e ushtruar në objekt me distancën që ai kalon falë asaj force të aplikuar. Përkufizimi i forcës jepet nga masa dhe nxitimi i objektit. Nëse objekti është duke lëvizur me një shpejtësi konstante, kjo do të thotë që forca që po aplikohet dhe forca e fërkimit kanë të njëjtën vlerë. Prandaj, ato janë forca që mbahen në ekuilibër.

Forca e fërkimit dhe nxitimi

Sapo të zvogëlohet vlera e forcës që po ushtrohet në objekt, ai do të fillojë të ngadalësohet derisa të ndalet. Një shembull shumë i thjeshtë është makina. Kur jemi duke vozitur në autostradë, asfalt, dheu, etj. Ai që kalojmë përmes na ofron rezistencë. Kjo rezistencë është njihet si forcë fërkimi midis rrotës dhe sipërfaqes. Në mënyrë që makina të rrisë shpejtësinë e saj, ne duhet të djegim karburant për të gjeneruar energji kinetike. Me këtë energji mund të kapërceni fërkimet dhe të filloni të lëvizni.

Sidoqoftë, nëse lëvizim me veturën dhe ndalojmë së shpejti, do të ndalojmë së aplikuari një forcë. Pa ndonjë forcë në makinë, forca e fërkimit nuk do të fillojë të frenojë derisa automjeti të ndalojë. Për këtë arsye, është e rëndësishme të njohim mirë forcat që ndërhyjnë në një sistem për të ditur se cilin drejtim do të marrë objekti.

Formula e energjisë kinetike

Për të llogaritur energjinë kinetike ekziston një ekuacion që lind nga arsyetimi i përdorur më parë. Nëse e dimë shpejtësinë fillestare dhe përfundimtare të objektit pas një distance të kaluar, ne mund të zëvendësojmë përshpejtimin në formulë.

Prandaj, kur një sasi neto e punës bëhet në një objekt, sasia që ne e quajmë energji kinetike ndryshimet.

Çfarë është interesante në lidhje me të?

Për fizikantët, njohja e energjisë kinetike të një objekti është thelbësore për të studiuar dinamikën e tij. Ka hapësira qiellore në hapësirë që kanë një energji kinetike të nxitur nga Big Bengu, të cilat, edhe sot e kësaj dite, janë akoma në lëvizje. Gjatë gjithë Sistemit Diellor ka objekte interesante për të studiuar dhe është e nevojshme të dihet energjia e tyre kinetike për të parashikuar trajektoren e tyre.

Kur analizojmë ekuacionin për energjinë kinetike mund të shihet se varet nga shpejtësia e objektit në katror. Kjo do të thotë që kur shpejtësia dyfishohet, kinetika e saj katërfishohet. Nëse një makinë udhëton me 100 km / orë ka katër herë energji sesa ai që udhëton me 50 km / orë. Prandaj, dëmi që mund të pësojë në një aksident është katër herë më i fortë në një sesa në një tjetër.

Kjo energji nuk mund të jetë vlerë negative. Gjithmonë duhet të jetë zero ose pozitive. Ndryshe nga ajo, shpejtësia mund të ketë një vlerë pozitive ose negative në varësi të referencës. Por kur përdorni shpejtësinë në katror, gjithmonë merrni një vlerë pozitive.

Shembuj të energjisë kinetike

Le të shohim disa shembuj të energjisë kinetike për ta bërë më të qartë:

Kur shohim një person në një skuter shohim që ata përjetojnë një rritje si në energjinë potenciale kur lëviz në lartësi ashtu edhe në energjinë kinetike me rritjen e shpejtësisë. Një person që ka një peshë më të madhe trupore do të jetë në gjendje të fitojë energji më të madhe kinetike për sa kohë që skuteri e lejon atë të shkojë më shpejt.
Një vazo prej porcelani që bie përtokë: Ky lloj shembulli është kritik për të kuptuar energjinë kinetike. Energjia grumbullohet në trupin tuaj ndërsa zbret dhe çlirohet plotësisht kur prishet nga goditja në tokë. Shtë goditja fillestare që fillon të gjenerojë energji kinetike. Pjesa tjetër e energjisë kinetike merret nga graviteti i Tokës.
Një goditje në një top: është një rast i ngjashëm me atë që ndodh me vazon. Topi në qetësi gjen ekuilibër dhe energjia kinetike fillon të lirohet kur e godasim atë. Topi sa më i rëndë dhe më i madh, aq më shumë punë do të duhet për ta ndaluar ose lëvizur atë.
Kur hedhim një gur poshtë një shpati: ndodh në një mënyrë të ngjashme me vazon dhe me topin. Ndërsa shkëmbi zbret në shpat, energjia e tij kinetike rritet. Energjia do të varet nga masa dhe shpejtësia e rënies së saj. Kjo, nga ana tjetër, do të varet nga pjerrësia.
Një makinë slitë rul: parqet dëfrim janë çelësi për shpjegimin e energjisë kinetike. Në një slitë rul, makina merr energji kinetike ndërsa bie dhe rrit shpejtësinë e saj.

Shpresoj që me këtë informacion koncepti dhe përdorimi i tij të jenë më të qarta për ju.

Zbuloni këtë palestër që punon me energji kinetike: