Kinetische Energie

Kinetische Energie

Im Fach Physik des Instituts ist die Kinetische Energie. Es gilt als eine der wichtigsten Arten für die Bewegung von Objekten. Es ist jedoch schwer zu verstehen, wenn Sie keine Grundkenntnisse in Physik haben.

Daher widmen wir diesen Artikel Ihnen alles, was Sie über kinetische Energie und ihre Hauptmerkmale wissen müssen.

Was ist kinetische Energie

Wenn man von dieser Art von Energie spricht, denkt man an Energie, die zur Erzeugung von Strom oder ähnlichem gewonnen wird. Kinetische Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung hat. Wenn wir ein Objekt beschleunigen wollen, müssen wir anwenden eine gewisse Kraft, um die Reibung des Bodens oder der Luft zu überwinden. Dafür müssen wir einen Job machen. Daher übertragen wir Energie auf das Objekt und es kann sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen.

Es ist diese übertragene Energie, die kinetische Energie genannt wird. Wenn die dem Objekt zugeführte Energie zunimmt, beschleunigt das Objekt. Wenn wir jedoch aufhören, ihm Energie zuzuführen, nimmt seine kinetische Energie durch Reibung ab, bis er aufhört. Die kinetische Energie hängt von der Masse und Geschwindigkeit des Objekts ab.

Körper mit weniger Masse benötigen weniger Arbeit, um sich in Bewegung zu setzen. Je schneller du fährst, desto mehr kinetische Energie hat dein Körper. Diese Energie kann auf verschiedene Objekte übertragen und zwischen ihnen in eine andere Art von Energie umgewandelt werden. Wenn beispielsweise eine Person läuft und mit einer anderen in Ruhe kollidiert, wird ein Teil der kinetischen Energie, die sich im Läufer befand, an die andere Person weitergegeben. Die Energie, die aufgebracht werden muss, damit eine Bewegung existiert, muss immer größer sein als die Reibungskraft mit dem Boden oder einer anderen Flüssigkeit wie Wasser oder Luft.

Berechnung der kinetischen Energie

Geschwindigkeit und Arbeit

Wenn wir den Wert dieser Energie berechnen wollen, müssen wir der oben beschriebenen Argumentation folgen. Zuerst beginnen wir damit, den fertigen Job zu finden. Es braucht Arbeit, um kinetische Energie auf das Objekt zu übertragen. In Anbetracht der Masse des Objekts, das über eine Entfernung geschoben wird, muss die Arbeit mit einer Kraft multipliziert werden. Die Kraft muss parallel zur Oberfläche sein, auf der sie sich befindet, sonst bewegt sich das Objekt nicht.

Stellen Sie sich vor, Sie möchten eine Kiste bewegen, stoßen sie aber auf den Boden. Die Box kann den Widerstand des Bodens nicht überwinden und bewegt sich nicht. Damit es sich bewegen kann, müssen wir Arbeit und Kraft parallel zur Oberfläche aufbringen. Wir nennen die Arbeit W, die Kraft F, die Masse des Objekts m und den Abstand d. Arbeit ist gleich Kraft mal Distanz. Das heißt, die geleistete Arbeit entspricht der Kraft, die auf das Objekt ausgeübt wird, mit der Entfernung, die es dank dieser ausgeübten Kraft zurücklegt. Die Definition der Kraft ergibt sich aus der Masse und der Beschleunigung des Objekts. Wenn sich das Objekt mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, bedeutet dies, dass die ausgeübte Kraft und die Reibungskraft den gleichen Wert haben. Daher sind sie Kräfte, die im Gleichgewicht gehalten werden.

Beteiligte Kräfte

Interessantes kinetisches Energiematerial

Sobald die auf das Objekt ausgeübte Kraft nachlässt, beginnt es abzubremsen, bis es zum Stillstand kommt. Ein ganz einfaches Beispiel ist ein Auto. Wenn wir auf Straßen, Asphalt, Schmutz usw. Die Straße bietet uns Widerstand. Dieser Widerstand wird als Reibung zwischen Rad und Oberfläche bezeichnet. Um die Geschwindigkeit eines Autos zu erhöhen, müssen wir Kraftstoff verbrennen, um kinetische Energie zu erzeugen. Mit dieser Energie, Sie können Reibung überwinden und sich in Bewegung setzen.

Wenn wir uns jedoch mit dem Auto bewegen und aufhören zu beschleunigen, werden wir keine Kraft mehr anwenden. Wenn keine Kraft auf das Fahrzeug einwirkt, beginnt die Reibungskraft nicht zu bremsen, bis das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Daher ist es wichtig, die Stärke des Interventionssystems gut zu verstehen, um die Richtung zu verstehen, die das Objekt einschlagen wird.

Kinetische Energieformel

Kinetische Energieformel

Zur Berechnung der kinetischen Energie gibt es eine Gleichung, die sich aus der zuvor verwendeten Argumentation ergibt. Wenn wir die Anfangs- und Endgeschwindigkeit des Objekts nach einer zurückgelegten Strecke kennen, können wir die Beschleunigung in der Formel ersetzen.

Wenn also eine Nettoarbeit an einem Objekt verrichtet wird, ändert sich die Menge, die wir kinetische Energie k nennen.

Für Physiker ist es wichtig, die kinetische Energie eines Objekts zu verstehen, um seine Dynamik zu studieren. Es gibt einige Himmelskörper im Weltraum, die haben kinetische Energie durch den Urknall angetrieben und sind bis heute in Bewegung. Im gesamten Sonnensystem gibt es viele interessante Objekte zu studieren, und es ist notwendig, ihre kinetische Energie zu verstehen, um ihre Flugbahn vorherzusagen.

Wenn wir uns die kinetische Energiegleichung ansehen, können wir sehen, dass sie vom Quadrat der Geschwindigkeit des Objekts abhängt. Das bedeutet, dass bei einer Verdoppelung der Geschwindigkeit die Dynamik um das Vierfache zunimmt. Fährt ein Auto mit 100 km/h, ist seine Energie viermal so hoch wie die eines Autos mit 50 km/h. Daher ist der Schaden, der bei einem Unfall verursacht werden kann, viermal höher als bei einem Unfall.

Diese Energie kann kein negativer Wert sein. Es muss immer Null oder positiv sein. Im Gegensatz dazu kann die Geschwindigkeit je nach Referenz einen positiven oder negativen Wert annehmen. Wenn Sie jedoch das Quadrat der Geschwindigkeit verwenden, erhalten Sie immer einen positiven Wert.

Anschauungsunterricht

Angenommen, wir sind in einer Astronomieklasse und möchten einen Papierballen in den Mülleimer werfen. Nachdem wir Distanz, Kraft und Flugbahn berechnet haben, müssen wir dem Ball eine gewisse kinetische Energie aufbringen, um ihn von unserer Hand in den Mülleimer zu bewegen. Mit anderen Worten, wir müssen es aktivieren. Wenn der Papierball unsere Hand verlässt, beginnt er sich zu beschleunigen und sein Energiekoeffizient ändert sich von Null (sofern wir noch in der Hand sind) auf X, je nachdem, wie schnell er erreicht.

In einem gepumpten Pitch erreicht der Ball seinen höchsten kinetischen Energiekoeffizienten in dem Moment, in dem er den höchsten Punkt erreicht. Von dort aus beginnt Ihre kinetische Energie zu sinken, wenn Sie mit Ihrem Abstieg in die Mülltonne beginnen, da sie von der Schwerkraft weggezogen und in potenzielle Energie umgewandelt wird. Wenn es den Boden der Mülltonne oder den Boden erreicht und stoppt, geht der kinetische Energiekoeffizient der Papierkugel auf Null zurück.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, was kinetische Energie ist und welche Eigenschaften sie hat.


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