V předmětu fyziky ústavu Kinetická energie. Je považován za jeden z nejdůležitějších druhů pro pohyb předmětů. Je však těžké pochopit, pokud nemáte základní znalosti z fyziky.
Proto se chystáme věnovat tento článek, abychom vám řekli vše, co potřebujete vědět o kinetické energii a jaké jsou její hlavní charakteristiky.
Co je kinetická energie
Když se mluví o tomto druhu energie, lidé si pod tím představí energii získanou k výrobě elektřiny nebo něčeho podobného. Kinetická energie je energie, kterou má předmět díky svému pohybu. Když chceme zrychlit objekt, musíme použít určitou sílu k překonání tření o zem nebo vzduch. K tomu musíme udělat práci. Proto přenášíme energii na objekt a ten se může pohybovat konstantní rychlostí.
Je to tato přenesená energie nazývaná kinetická energie. Pokud se energie aplikovaná na předmět zvýší, objekt zrychlí. Pokud na něj ale přestaneme aplikovat energii, jeho kinetická energie se bude třením snižovat, dokud se nezastaví. Kinetická energie závisí na hmotnosti a rychlosti objektu.
Těla s menší hmotností potřebují k zahájení pohybu méně práce. Čím rychleji jedete, tím více kinetické energie má vaše tělo. Tuto energii lze přenést na různé objekty a mezi nimi transformovat na jiný druh energie. Pokud například osoba běží a srazí se s jiným, který byl v klidu, část kinetické energie, která byla v běžci, bude předána druhé osobě. Energie, která musí být použita, aby pohyb existoval, musí být vždy větší než třecí síla se zemí nebo jinou tekutinou, jako je voda nebo vzduch.
Výpočet kinetické energie
Chceme -li vypočítat hodnotu této energie, musíme se řídit odůvodněním popsaným výše. Nejprve začneme hledáním hotové práce. Přenos kinetické energie do objektu vyžaduje práci. S ohledem na hmotnost předmětu tlačeného na vzdálenost musí být práce vynásobena silou. Síla musí být rovnoběžná s povrchem, na kterém je, jinak se předmět nepohne.
Představte si, že chcete přesunout krabici, ale tlačíte ji na zem. Krabice nebude schopna překonat odpor země a nebude se hýbat. Aby se mohl pohybovat, musíme použít práci a sílu ve směru rovnoběžném s povrchem. Dílu budeme říkat W, síla F, hmotnost předmětu m a vzdálenost d. Práce se rovná síla krát vzdálenost. To znamená, že vykonaná práce se rovná síle aplikované na objekt se vzdáleností, kterou urazí díky této aplikované síle. Definice síly je dána hmotností a zrychlením objektu. Pokud se objekt pohybuje konstantní rychlostí, znamená to, že použitá síla a třecí síla mají stejnou hodnotu. Proto jsou to síly, které jsou udržovány v rovnováze.
Zapojené síly
Jakmile síla působící na předmět klesá, začne zpomalovat, dokud se nezastaví. Velmi jednoduchým příkladem je auto. Když jedeme po silnicích, asfaltu, špíně atd. Silnice nám nabízí odpor. Tento odpor se nazývá tření mezi kolem a povrchem. Abychom zvýšili rychlost automobilu, musíme spalovat palivo, abychom vytvořili kinetickou energii. S touto energií, můžete překonat tření a začít se hýbat.
Pokud se však s autem pohneme a přestaneme zrychlovat, přestaneme působit silou. Pokud na vůz nepůsobí žádná síla, třecí síla nezačne brzdit, dokud se vůz nezastaví. Proto je důležité dobře porozumět síle intervenčního systému, abychom porozuměli směru, kterým se objekt bude ubírat.
Vzorec kinetické energie
Pro výpočet kinetické energie existuje rovnice, která vyvstává z dříve použitého uvažování. Pokud známe počáteční a konečnou rychlost objektu po ujeté vzdálenosti, můžeme ve vzorci nahradit zrychlení.
Když je tedy na objektu provedeno čisté množství práce, změní se množství, kterému říkáme kinetická energie k.
Pro fyziky je pochopení kinetické energie objektu zásadní pro studium jeho dynamiky. Ve vesmíru existuje několik nebeských těles kinetická energie poháněná Velkým třeskem a jsou stále v pohybu dodnes. V celé sluneční soustavě je mnoho zajímavých předmětů ke studiu a je nutné porozumět jejich kinetické energii, abychom mohli předpovědět jejich trajektorie.
Když se podíváme na rovnici kinetické energie, vidíme, že závisí na druhé mocnině rychlosti objektu. To znamená, že když se rychlost zdvojnásobí, její dynamika se čtyřikrát zvýší. Pokud auto jede 100 km / h, jeho energie je čtyřikrát větší než u auta jedoucího 50 km / h. Proto je škoda, která může být způsobena při nehodě, čtyřikrát větší než při nehodě.
Tato energie nemůže být záporná hodnota. Vždy musí být nulový nebo kladný. Na rozdíl od toho může mít rychlost kladnou nebo zápornou hodnotu v závislosti na referenci. Ale při použití čtvercové rychlosti vždy získáte kladnou hodnotu.
Praktický příklad
Předpokládejme, že jsme ve třídě astronomie a chceme dát do popelnice kouli papíru. Po výpočtu vzdálenosti, síly a trajektorie budeme muset na míč aplikovat určité množství kinetické energie, abychom jej přesunuli z naší ruky do koše. Jinými slovy, musíme ji aktivovat. Když papírová koule opustí naši ruku, začne zrychlovat a její energetický koeficient se změní z nuly (když jsme stále v ruce) na X, podle toho, jak rychle dosáhne.
V napumpovaném hřišti dosáhne míč nejvyššího koeficientu kinetické energie v okamžiku, kdy dosáhne nejvyššího bodu. Odtamtud, když začnete sestupovat do popelnice, vaše kinetická energie začne klesat, protože je odtažena gravitací a přeměněna na potenciální energii. Když dosáhne dna popelnice nebo země a zastaví se, koeficient kinetické energie papírové koule se vrátí na nulu.
Doufám, že s těmito informacemi se můžete dozvědět více o tom, co je kinetická energie a jaké jsou její vlastnosti.