En l'assignatura de física de l'institut es donava la energia cinètica. És considerada com una de les espècies més importants de cara a el moviment dels objectes. No obstant això, és complicat d'entendre si no es tenen coneixements bàsics sobre física.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-tot el que necessita saber sobre l'energia cinètica i quines són les seves característiques principals.
Què és l'energia cinètica
A l'parlar d'aquest tipus d'energia, la gent pensa en ella com una energia que s'obté per generar electricitat o alguna cosa semblant. L'energia cinètica és l'energia que té un objecte a causa del seu moviment. Quan volem accelerar un objecte, hem d'aplicar una certa força per superar la fricció de terra o de l'aire. Per això, ens cal fer una feina. Per tant, estem transferint energia a l'objecte i es pot moure a una velocitat constant.
És aquesta energia transferida anomenada energia cinètica. Si l'energia aplicada a l'objecte augmenta, l'objecte s'accelerarà. No obstant això, si deixem d'aplicar-li energia, la seva energia cinètica disminuirà amb la fricció fins que s'aturi. L'energia cinètica depèn de la massa i la velocitat de l'objecte.
Cossos amb menys massa necessiten de menys treball per començar a moure. D'acord més velocitat s'aconsegueix, més energia cinètica té el cos. Aquesta energia es pot transferir a diferents objectes i entre ells per transformar-se en un altre tipus d'energia. Per exemple, si una persona va corrent i xoca amb una altra que estava en repòs, part de l'energia cinètica que portava a corredor es passarà a l'altra persona. L'energia que s'ha d'aplicar perquè hi hagi un moviment ha de ser sempre més gran que la força de fregament amb el terra o un altre fluid com l'aigua o l'aire.
Càlcul de l'energia cinètica
Si volem calcular el valor d'aquesta energia, hem de seguir el raonament descrit anteriorment. Primer, comencem per trobar el treball acabat. Es necessita treball per transferir energia cinètica a l'objecte. A més, considerant la massa de l'objecte que s'empeny a una distància, el treball ha de multiplicar-se per una força. La força ha de ser paral·lela a la superfície sobre la qual es troba, en cas contrari, l'objecte no es mourà.
Imagina que vols moure una caixa, però l'empenys a terra. La caixa no podrà vèncer la resistència de terra i no es mourà. Perquè es mogui, hem d'aplicar treball i força en una direcció paral·lela a la superfície. Anomenarem a la feina W, la força F, la massa de l'objecte mi la distància d. El treball és igual a la força per la distància. És a dir, el treball que es realitza és igual a la força que se li aplica a l'objecte amb la distància que recorre gràcies a aquesta força aplicada. La definició de força ve donada per la massa i l'acceleració de l'objecte. Si l'objecte es mou a una velocitat constant vol dir que la força que se li està aplicant i la de fregament tenen el mateix valor. Per això, són forces que es mantenen en equilibri.
Forces que intervenen
Una vegada que la força aplicada a l'objecte disminueix, començarà a desaccelerar fins que s'aturi. Un exemple molt simple és un automòbil. Quan estem conduint per carretera, asfalt, terra, etc. La carretera ens ofereix resistència. Aquesta resistència es diu fricció entre la roda i la superfície. Per augmentar la velocitat d'un automòbil, hem de cremar combustible per generar energia cinètica. Amb aquesta energia, pot superar la fricció i començar a moure.
No obstant això, si ens movem amb el cotxe i deixem d'accelerar, deixarem d'aplicar força. En absència de qualsevol força en l'automòbil, la força de fricció no començarà a frenar fins que l'automòbil s'aturi. Per tant, és important tenir una bona comprensió de la força de el sistema d'intervenció per comprendre la direcció que prendrà l'objecte.
Fórmula de l'energia cinètica
Per calcular l'energia cinètica ha una equació que sorgeix de el raonament anteriorment utilitzat. Si es coneix la velocitat inicial i final de l'objecte després d'una distància recorreguda, podem substituir l'acceleració en la fórmula.
Per tant, quan es realitza una quantitat neta de treball sobre un objecte, la quantitat a la que anomenem energia cinètica k, canvia.
Per als físics, comprendre l'energia cinètica d'un objecte és essencial per estudiar la seva dinàmica. Hi ha alguns cossos celestes a l'espai que tenen energia cinètica impulsada pel Big Bang i encara estan en moviment fins al dia d'avui. En tot el sistema solar, hi ha molts objectes interessants per estudiar, i cal comprendre la seva energia cinètica per predir les seves trajectòries.
Quan analitzem l'equació d'energia cinètica, podem veure que depèn de el quadrat de la velocitat de l'objecte. Això vol dir que quan la velocitat es duplica, la seva dinàmica augmenta quatre vegades. Si un automòbil viatja a 100 km / h, la seva energia és quatre vegades més gran que la d'un automòbil que viatja a 50 km / h. Per tant, el dany que pot ocasionar-se en un accident és quatre vegades més gran que el d'un accident.
Aquesta energia no pot ser un valor negatiu. Sempre ha de ser zero o positiu. A diferència d'ella, la velocitat si pot tenir un valor positiu o negatiu depenent de la referència. Però a l'utilitzar la velocitat a el quadrat, s'obté sempre un valor positiu.
exemple pràctic
Suposem que estem en una classe d'astronomia i volem posar una bola de paper en el pot d'escombraries. Després de calcular la distància, força i trajectòria, haurem d'aplicar una certa quantitat d'energia cinètica a la pilota per moure-la de la nostra mà a el pot d'escombraries. En altres paraules, hem de activar-lo. Quan la bola de paper surti de la nostra mà, començarà a accelerar, i el seu coeficient d'energia canviarà de zero (mentre encara estem a la mà) a X, depenent de la velocitat que abast.
En un llançament bombejat, la pilota arribarà al seu coeficient d'energia cinètica més alt en el moment en què arribi al punt més alt. A partir d'aquí, a l'començar el seu descens a la galleda d'escombraries, la seva energia cinètica començarà a disminuir a mesura que és arrossegada per la gravetat i es converteix en energia potencial. Quan arriba a el fons de la galleda d'escombraries o a terra i s'atura, el coeficient d'energia cinètica de la bola de paper tornarà a zero.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què és l'energia cinètica i quines són les seves característiques.