energia kinetyczna

Fizyczny

2022

Wyjaśniamy, czym jest energia kinetyczna. Również różnica między energią potencjalną a energią kinetyczną oraz kilka przykładów.

Energia kinetyczna to energia, która drukuje ruch w obiekcie.

Co to jest energia kinetyczna?

Energia kinetyczna to energia, którą ciało lub system posiada ze względu na jego ruch.

ten fizyczny definiuje to jako ilość stanowisko wykonywane przez wszystkie siły działające na ciało z a masa wymagane do przyspieszenia go z prędkości początkowej do innej prędkości końcowej. Po osiągnięciu tej prędkości, zgodnie z Prawo bezwładności, ilość nagromadzonej energii kinetycznej pozostanie stała, to znaczy nie będzie się zmieniać, chyba że inna siła ponownie zadziała na ciało, wywierając na nie pracę, zmieniając jego prędkość, a tym samym jego energię kinetyczną.

Energia kinetyczna jest często reprezentowana przez symbol Ec (może to być E + lub E–, w zależności od przypadku), chociaż czasami używa się również symboli T lub K. Jest zwykle wyrażany w dżulach (J).

Możliwe jest wyznaczenie energii kinetycznej obiektu za pomocą różnych wzorów w mechanika klasyczne, takie jak: Ec = (m.v2) / 2 gdzie m jest masą (kg) przedmiotu i v jego prędkość (m / s). Zatem 1 J = 1Kg.1m2/s2.

Kinetyka, jak każdy inny rodzaj Energia, może zostać ciepło oraz w innych formach energii.

Energia kinetyczna zgodnie ze zjawiskiem badania

Badanie energii kinetycznej zależy od ram teoretycznych wymaganych przez analizowane zjawisko:

  • W mechanice klasycznej. Energia kinetyczna zależy od masy i prędkości ciała, która zawsze będzie znacznie mniejsza niż prędkość światła.
  • W mechanice relatywistycznej. Badane są zjawiska, w których prędkość obiektu (v) jest zbliżona do prędkości światła (która w fizyce jest oznaczona literą C). W tych przypadkach wzór na energię kinetyczną różni się od przypadku klasycznego, ponieważ w szczególności energia ta zależy od zależności v/c.
  • W mechanice kwantowej. Wydarzenia z udziałem cząstki elementarne takich jak np. elektrony. Jest to teoria o wysokim stopniu złożoności, w której wielkości fizyczne (w tym energia kinetyczna) są opisane funkcjami falowymi, które reprezentują szanse.

Różnica między energią potencjalną a energią kinetyczną

Energia kinetyczna (Ec) i energia potencjalna (Ep) zsumowane składają się na energia mechaniczna (Em) obiektu lub systemu. Różnią się jednak tym, że o ile pierwszy dotyczy ciał w ruchu, drugi dotyczy ilości energii zgromadzonej w obiekcie w stanie spoczynku.

Mówiąc w ten sposób, energia potencjalna zależy od tego, jak obiekt lub układ jest ustawiony w stosunku do otaczającego go pola sił, podczas gdy kinetyka ma związek z ruchami, które podejmuje.

Istnieją trzy rodzaje energii potencjalnej:

  • Grawitacyjna energia potencjalna. Jest to związane z wysokością, na której znajdują się przedmioty i atrakcją powaga o nich.
  • Elastyczna Energia potencjalna. Wiąże się to z tendencją pewnych przedmiotów do odzyskania pierwotnego kształtu, gdy zostały zmuszone przez zewnętrzną siłę do jego porzucenia (np. sprężyny).
  • Elektryczna energia potencjalna. Definiuje się ją jako ujemną pracę wykonaną przez siłę elektrostatyczną w celu przesunięcia ładunku z położenia początkowego do położenia końcowego.

Przykłady energii kinetycznej

Kiedy piłka spada, nabiera energii kinetycznej.

Oto kilka przykładów, w których sprawdza się istnienie energii kinetycznej:

  • Rzuć mu piłkę powietrze. Zmuszamy piłkę do wyrzucenia jej w powietrze, pozwalając jej opaść pod wpływem grawitacji. W ten sposób uzyska energię kinetyczną, która po złapaniu przez innego gracza, musi skompensować pracę o tej samej wartości, jeśli chce ją zatrzymać i zachować.
  • Wagon kolejki górskiej. Kolejka górska w wesołym miasteczku będzie prezentować energię potencjalną do momentu, gdy zacznie spadać, a jej prędkość i masa dodadzą jej coraz większej energii kinetycznej. Ta ostatnia będzie większa, jeśli wagon będzie pełny, niż jeśli będzie pusty (ponieważ będzie większa masa).
  • Powalić kogoś w ja zwykle. Jeśli podbiegniemy do przyjaciela i wskoczymy na niego, energia kinetyczna, którą uzyskamy podczas wyścigu, pokona bezwładność jego ciała i powalimy go. Jesienią oba ciała dodadzą wspólną energię kinetyczną i ostatecznie będzie to ja zwykle kto zatrzymuje ruch.
!-- GDPR -->