Kinetic energy: mga uri, kahulugan, formula at mga halimbawa

Tiyak na nag-aral ka sa instituto lakas na gumagalaw sa asignaturang pisika. Kung hindi, marahil ay narinig mo ito sa isang pang-agham na pag-aaral o sa media. At ito ay itinuturing na isang napakahalagang enerhiya para sa pag-aaral ng paggalaw ng mga bagay. May mga tao na hindi pa rin malinaw sa ideya ng lakas na gumagalaw o kung paano ito sinusukat o gumagana. Sa artikulong ito susuriin namin ang kahulugan at mga kagamitan na mayroon ang enerhiya na ito sa mundo ng pisika.

Nais mo bang malaman ang lahat na nauugnay sa lakas na gumagalaw? Dapat mo lamang na patuloy na basahin upang malaman ang lahat 🙂

Ano ang kahulugan ng lakas na kinetiko?

Kapag pinag-uusapan ang tungkol sa ganitong uri ng enerhiya, naisip na ang ilang enerhiya na nakuha upang makabuo ng elektrisidad o isang bagay na tulad nito. Ang enerhiya na gumagalaw ay ang enerhiya na mayroon ang isang bagay dahil sa ang katunayan na ito ay gumagalaw. Kung nais naming mapabilis ang isang bagay, kailangan naming maglapat ng isang tiyak na puwersa dito upang madaig nito ang puwersa ng alitan ng lupa o hangin. Upang magawa ito, bilang isang resulta nito, naglilipat kami ng enerhiya sa bagay at makakilos ito sa isang pare-pareho na bilis.

Iyon ay ang paglipat ng enerhiya na tinatawag na lakas na gumagalaw. Kung ang lakas na inilapat sa bagay ay dumarami, ang bagay ay magpapabilis. Gayunpaman, kung titigil tayo sa paglalapat ng enerhiya dito, ang lakas na gumagalaw nito ay mababawasan ng puwersa ng alitan hanggang sa tumigil ito. Ang enerhiya ng kinetiko ay nakasalalay sa masa at bilis naabot ang object. Ang mga katawan na may mas kaunting masa ay nangangailangan ng mas kaunting trabaho upang magsimulang lumipat. Kung mas mabilis kang pumunta, mas maraming lakas na gumagalaw ang iyong katawan.

Ang lakas na ito maaaring ilipat sa iba't ibang mga bagay at sa pagitan nila upang mabago sa isa pang uri ng enerhiya. Halimbawa Ang enerhiya na kailangang mailapat para sa isang paggalaw na mayroon ay dapat palaging mas malaki kaysa sa puwersa ng alitan sa lupa o ibang likido tulad ng tubig o hangin.

Mga uri ng enerhiya na kinetic

Dalawang uri ang nakikilala:

Enerhiya ng gumagalaw sa pagsasalin: ay kung ano ang nangyayari kapag ang bagay ay naglalarawan ng isang tuwid na linya.
Paikot na lakas na gumagalaw: ay ang isang nangyayari kapag ang bagay ay lumiliko sa sarili nito.

Paano kinakalkula ang lakas na gumagalaw?

Kung nais naming kalkulahin ang halaga ng enerhiya na ito, kailangan naming sundin ang pangangatuwiran na inilarawan sa itaas. Una, nagsisimula kami sa pamamagitan ng paghahanap ng gawaing natapos. Kailangang gawin ang trabaho upang ilipat ang enerhiya na gumagalaw sa bagay. Gayundin, ang gawaing iyon ay dapat na maparami ng isang puwersa, isinasaalang-alang ang dami ng bagay na itinulak sa isang distansya. Ang puwersa ay dapat na maging parallel sa ibabaw kung nasaan ito, o kung hindi man ay hindi gumagalaw ang bagay.

Isipin na nais mong ilipat ang isang kahon, ngunit itulak mo patungo sa lupa. Hindi magagapi ng kahon ang paglaban ng lupa at hindi gagalaw. Upang ilipat ito, kailangan nating maglapat ng trabaho at puwersa sa isang direksyon na kahanay sa ibabaw.

Tatawag kami sa trabaho W, ang puwersang F, ang dami ng bagay m, at ang distansya d.

Ang trabaho ay katumbas ng lakas ng oras na distansya. Iyon ay, ang gawaing nagawa ay katumbas ng puwersang inilalapat sa bagay na may distansya na naglalakbay ito salamat sa naipatlong lakas. Ang kahulugan ng lakas ay ibinibigay ng masa at ang bilis ng bagay. Kung ang bagay ay gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis, nangangahulugan ito na ang puwersang inilalapat at ang puwersa ng alitan ay may parehong halaga. Samakatuwid, ang mga ito ay mga puwersa na pinapanatili sa balanse.

Puwersa ng paggalaw at paggalaw

Sa sandaling ang halaga ng lakas na inilalapat sa bagay ay bumababa, magsisimulang maghinay hanggang sa tumigil ito. Ang isang napaka-simpleng halimbawa ay ang kotse. Kapag nagmamaneho kami sa isang highway, aspalto, dumi, atbp. Ang pinagdaanan namin ay nag-aalok sa amin ng paglaban. Ang pagtutol na ito ay kilala bilang lakas ng alitan sa pagitan ng gulong at sa ibabaw. Upang madagdagan ng kotse ang bilis nito, kailangan nating magsunog ng gasolina upang makabuo ng lakas na gumagalaw. Sa lakas na ito maaari mong mapagtagumpayan ang alitan at magsimulang lumipat.

Gayunpaman, kung gumagalaw kami kasama ang kotse at huminto kami sa pagbilis, titigil kami sa paglalapat ng isang puwersa. Nang walang anumang lakas sa kotse, ang puwersa ng alitan ay hindi magsisimulang mag-preno hanggang sa tumigil ang sasakyan. Sa kadahilanang ito, mahalagang malaman nang mabuti ang mga puwersang makagambala sa isang system upang malaman kung aling direksyon ang dadalhin ng bagay.

Formula ng enerhiya na kinetic

Upang makalkula ang lakas na gumagalaw mayroong isang equation na nagmumula sa pangangatwirang ginamit dati. Kung alam natin ang una at pangwakas na tulin ng bagay pagkatapos ng isang distansya na naglakbay, maaari nating mapalitan ang pagbilis ng pormula.

Samakatuwid, kapag ang isang net na halaga ng trabaho ay tapos na sa isang bagay, ang dami na tinatawag nating lakas na gumagalaw pagbabago.

Ano ang nakakainteres dito?

Para sa mga physicist, ang pag-alam sa lakas na gumagalaw ng isang bagay ay mahalaga upang pag-aralan ang mga dynamics nito. May mga celestial na bagay sa kalawakan na mayroong isang lakas na gumagalaw na hinimok ng Big Bang na, hanggang ngayon, ay gumagalaw pa rin. Sa buong Solar System mayroong mga kagiliw-giliw na bagay na pag-aaralan at kinakailangang malaman ang kanilang lakas na gumagalaw upang mahulaan ang kanilang daanan.

Kapag pinag-aralan namin ang equation para sa lakas na gumagalaw makikita ito na nakasalalay sa bilis ng bagay na parisukat. Nangangahulugan ito na kapag ang bilis ng pagdoble, ang mga kinetiko ay quadruple. Kung ang isang kotse ay naglalakbay sa 100km / h ay may apat na beses na lakas kaysa sa isa na naglalakbay sa 50km / h. Samakatuwid, ang pinsala na maaaring magkaroon ng isang aksidente ay apat na beses na mas malakas sa isa kaysa sa isa pa.

Ang enerhiya na ito ay hindi maaaring maging isang negatibong halaga. Palagi itong dapat na zero o positibo. Hindi tulad nito, ang bilis ay maaaring magkaroon ng positibo o negatibong halaga depende sa sanggunian. Ngunit kapag gumagamit ng tulin na-square, palagi kang nakakakuha ng positibong halaga.

Mga halimbawa ng lakas na gumagalaw

Tingnan natin ang ilang mga halimbawa ng lakas na gumagalaw upang gawing mas malinaw ito:

Kapag nakakita kami ng isang tao sa isang iskuter, nakikita namin na nakakaranas sila isang pagtaas sa parehong potensyal na enerhiya kapag gumagalaw sa taas at ang lakas na gumagalaw kapag tumataas ang bilis. Ang isang tao na may higit na timbang sa katawan ay makakakuha ng higit na lakas na gumagalaw hangga't pinapayagan siya ng iskuter na pumunta nang mas mabilis.
Isang porselana na vase na nahuhulog sa lupa: Ang ganitong uri ng halimbawa ay kritikal sa pag-unawa sa lakas ng kinetiko. Bumubuo ang enerhiya sa iyong katawan habang bumababa at ganap na pinakawalan kapag huminga ito mula sa pagpindot sa lupa. Ito ang paunang suntok na nagsisimula upang makabuo ng lakas na gumagalaw. Ang natitirang lakas na kinetic ay nakuha ng gravity ng Earth.
Isang hit sa isang bola: ay isang kaso na katulad ng nangyayari sa vase. Ang bola sa pahinga ay nakakahanap ng balanse at ang lakas na gumagalaw ay nagsisimulang palabasin mula nang maapi namin ito. Ang mas mabibigat at mas malaki na bola, mas maraming trabaho ang aabutin upang ihinto o ilipat ito.
Kapag nagtapon kami ng isang bato sa isang libis: nangyayari ito sa isang katulad na paraan sa vase at sa bola. Habang bumababa ang bato sa dalisdis, tumataas ang lakas na gumagalaw nito. Ang enerhiya ay depende sa dami at ang bilis ng pagkahulog nito. Ito naman ay depende sa slope.
Isang roller coaster car: ang mga amusement park ay susi sa pagpapaliwanag ng lakas na gumagalaw. Sa isang roller coaster, nakakakuha ang kotse ng lakas na gumagalaw nang bumagsak ito at pinapataas ang bilis nito.

Inaasahan ko na sa impormasyong ito ang konsepto at ang paggamit nito ay magiging mas malinaw sa iyo.

Tuklasin ang gym na ito na gumagana ng lakas na gumagalaw: