Kinetisk energi: typer, definition, formel och exempel

Visst har du studerat vid institutet rörelseenergi inom fysikämnet. Om inte, har du förmodligen hört talas om det i en vetenskaplig studie eller i media. Och det anses vara en mycket viktig energi för studiet av objektens rörelse. Det finns människor som fortfarande inte är tydliga med tanken på kinetisk energi eller hur den mäts eller fungerar. I den här artikeln kommer vi att granska definitionen och användbarheten av denna energi i fysikens värld.

Vill du veta allt som rör kinetisk energi? Du måste bara fortsätta läsa för att lära dig allt 🙂

Vad är definitionen på rörelseenergi?

När man talar om denna typ av energi, är det tänkt att den energi som erhålls för att generera el eller något liknande. Kinetisk energi är den energi som ett objekt har på grund av att det är i rörelse. När vi vill accelerera ett objekt måste vi applicera en viss kraft på det så att det övervinner markens eller luftens friktionskraft. För att göra detta, som ett resultat av detta, överför vi energi till objektet och det kommer att kunna röra sig med en konstant hastighet.

Det är den överförda energin som kallas kinetisk energi. Om energin som appliceras på objektet ökar kommer objektet att accelerera. Men om vi slutar använda energi på den, med friktionskraften kommer dess kinetiska energi att minska tills den slutar. Kinetisk energi beror på massa och hastighet som når objektet. Kroppar med mindre massa behöver mindre arbete för att börja flytta. Ju snabbare du går, desto mer kinetisk energi har din kropp.

Denna energi kan överföras till olika objekt och mellan dem att förvandlas till en annan typ av energi. Till exempel, om en person springer och kolliderar med en annan som var i vila, kommer en del av den kinetiska energin som fanns i löparen att vidarebefordras till den andra personen. Den energi som måste appliceras för att en rörelse ska kunna existera måste alltid vara större än friktionskraften mot marken eller annan vätska som vatten eller luft.

Kinetiska energityper

Två typer urskiljs:

Translational kinetisk energi: är vad som händer när objektet beskriver en rak linje.
Rotations kinetisk energi: är den som uppstår när objektet tänder på sig själv.

Hur beräknas kinetisk energi?

Om vi vill beräkna värdet på denna energi måste vi följa resonemanget som beskrivs ovan. Först börjar vi med att hitta det utförda arbetet. Arbete måste göras för att överföra kinetisk energi till objektet. Dessutom måste arbetet multipliceras med en kraft, med tanke på massan av objektet som skjuts över ett avstånd. Kraften måste vara parallell med ytan där den är, annars skulle objektet inte röra sig.

Föreställ dig att du vill flytta en låda, men du trycker mot marken. Lådan kommer inte att kunna övervinna markens motstånd och kommer inte att röra sig. För att få den att röra sig måste vi applicera arbete och kraft i en riktning parallell med ytan.

Vi ringer vid arbetet W, kraften F, massan av objektet m och avståndet d.

Arbetet är lika med kraft gånger avstånd. Det vill säga det utförda arbetet är lika med den kraft som appliceras på objektet med det avstånd det går tack vare den applicerade kraften. Definitionen av kraft ges av objektets massa och acceleration. Om objektet rör sig med konstant hastighet betyder det att den kraft som appliceras och friktionskraften har samma värde. Därför är de krafter som hålls i balans.

Friktionskraft och acceleration

Så snart värdet på kraften som appliceras på objektet minskar kommer det att börja sakta tills det slutar. Ett mycket enkelt exempel är bilen. När vi kör på motorväg, asfalt, smuts etc. Den vi kör igenom erbjuder oss motstånd. Detta motstånd är känd som friktionskraft mellan hjulet och ytan. För att bilen ska öka hastigheten måste vi bränna bränsle för att generera kinetisk energi. Med denna energi kan du övervinna friktionen och börja röra sig.

Men om vi rör oss med bilen och slutar accelerera kommer vi att sluta använda en kraft. Utan någon kraft på bilen börjar friktionskraften inte bromsa förrän fordonet stannar. Av denna anledning är det viktigt att känna till de krafter som ingriper i ett system för att veta vilken riktning objektet kommer att ta.

Kinetisk energiformel

För att beräkna den kinetiska energin finns en ekvation som härrör från det resonemang som tidigare använts. Om vi känner till objektets start- och sluthastighet efter en sträcka, kan vi ersätta accelerationen i formeln.

Därför, när en netto mängd arbete utförs på ett objekt, den mängd vi kallar kinetisk energi ändringar.

Vad är intressant med det?

För fysiker är det viktigt att veta ett objekts kinetiska energi för att studera dess dynamik. Det finns himmelska föremål i rymden som har en kinetisk energi som drivs av Big Bang, som än i dag fortfarande är i rörelse. Under hela solsystemet finns det intressanta föremål att studera och det är nödvändigt att känna till deras kinetiska energi för att förutsäga deras bana.

När vi analyserar ekvationen för kinetisk energi kan man se att den beror på hastigheten på objektet i kvadrat. Detta betyder att när hastigheten fördubblas fyrdubblas kinetiken. Om en bil kör 100 km / h har fyra gånger mer energi än en som reser med 50 km / h. Därför är skadorna som kan uppstå i en olycka fyra gånger starkare i en än i en annan.

Denna energi kan inte vara ett negativt värde. Det måste alltid vara noll eller positivt. Till skillnad från det kan hastigheten ha ett positivt eller negativt värde beroende på referens. Men när du använder hastighet i kvadrat får du alltid ett positivt värde.

Exempel på kinetisk energi

Låt oss se några exempel på kinetisk energi för att göra det tydligare:

När vi ser en person på en skoter ser vi att de upplever en ökning av både den potentiella energin vid rörelse i höjd och den kinetiska energin med ökande hastighet. En person som har en större kroppsvikt kommer att kunna skaffa sig mer kinetisk energi så länge skoter låter honom gå snabbare.
En porslinvas som faller till marken: Denna typ av exempel är avgörande för att förstå kinetisk energi. Energi byggs upp i din kropp när den sjunker ner och släpps helt när den bryter från att träffa marken. Det är det första slaget som börjar generera kinetisk energi. Resten av den kinetiska energin förvärvas av jordens gravitation.
En träff på en boll: är ett fall som liknar vad som händer med vasen. Bollen i vila hittar jämvikt och den kinetiska energin börjar frigöras från när vi träffar den. Ju tyngre och större bollen är, desto mer arbete tar det för att stoppa eller flytta den.
När vi kastar en sten nerför en sluttning: det händer på liknande sätt med vasen och med bollen. När berget sjunker nerför sluttningen ökar dess kinetiska energi. Energin beror på massan och hastigheten på dess fall. Detta kommer i sin tur att bero på lutningen.
En berg-och dalbana bil: nöjesparker är nyckeln till att förklara kinetisk energi. På en berg-och dalbana får bilen kinetisk energi när den faller och ökar hastigheten.

Jag hoppas att med denna information kommer konceptet och dess användning att bli mycket tydligare för dig.

Upptäck detta gym som fungerar med kinetisk energi: