Hreyfiorka

Í eðlisfræði viðfangsefnis stofnunarinnar Hreyfiorka. Það er talið ein mikilvægasta tegundin til að flytja hluti. Hins vegar er erfitt að skilja ef þú hefur ekki grunnþekkingu á eðlisfræði.

Þess vegna ætlum við að tileinka þessa grein til að segja þér allt sem þú þarft að vita um hreyfiorku og hver helstu einkenni hennar eru.

Hvað er hreyfiorka

Þegar fólk talar um þessa orku þá lítur fólk á það sem orku sem fæst til að framleiða rafmagn eða eitthvað álíka. Hreyfiorka er sú orka sem hlutur hefur vegna hreyfingar sinnar. Þegar við viljum flýta fyrir hlut verðum við að sækja um ákveðinn kraftur til að sigrast á núningi jarðar eða lofts. Til þess þurfum við að vinna verk. Þess vegna erum við að flytja orku til hlutarins og hann getur hreyft sig á jöfnum hraða.

Það er þessi flutt orka sem kallast hreyfiorka. Ef orkan sem beitt er á hlutinn eykst mun hluturinn flýta fyrir. Hins vegar, ef við hættum að beita orku á hana, mun hreyfiorka hennar minnka með núningi þar til hún stöðvast. Hreyfiorka fer eftir massa og hraða hlutarins.

Líkamar með minni massa þurfa minni vinnu til að byrja að hreyfa sig. Því hraðar sem þú ferð, því meiri hreyfiorka hefur líkaminn. Þessa orku er hægt að flytja til mismunandi hluta og milli þeirra til að umbreyta í annars konar orku. Til dæmis, ef maður er að hlaupa og lendir í árekstri við annan sem var í hvíld, verður hluti hreyfiorku sem var í hlauparanum sendur til hins aðilans. Orkan sem þarf að beita til að hreyfing sé til verður alltaf að vera meiri en núningskrafturinn með jörðu eða öðrum vökva eins og vatni eða lofti.

Útreikningur á hreyfiorku

Ef við viljum reikna út verðmæti þessarar orku verðum við að fylgja rökstuðningnum sem lýst er hér að ofan. Í fyrsta lagi byrjum við á því að finna lokið verk. Það þarf vinnu til að flytja hreyfiorku til hlutarins. Með hliðsjón af massa hlutarins sem ýtt er langt, verður verkið að margfalda með krafti. Krafturinn verður að vera samsíða yfirborðinu sem hann er á, annars hreyfist hluturinn ekki.

Ímyndaðu þér að þú viljir færa kassa en þú ýtir honum til jarðar. Kassinn mun ekki geta sigrast á mótstöðu jarðar og mun ekki hreyfa sig. Til þess að það hreyfist verðum við að beita vinnu og krafti í átt samhliða yfirborðinu. Við munum kalla verkið W, kraftinn F, massa hlutarins m og fjarlægðina d. Vinnan er jöfn gildi sinnum vegalengd. Það er að verkið sem er unnið er jafnt kraftinum sem beitt er á hlutinn með fjarlægðinni sem hann fer þökk sé þeim beittum krafti. Skilgreiningin á krafti er gefin með massa og hröðun hlutarins. Ef hluturinn hreyfist á stöðugum hraða þýðir það að krafturinn sem beitt er og núningskrafturinn hefur sama gildi. Þess vegna eru þau öfl sem haldið er í jafnvægi.

Öfl sem taka þátt

Þegar krafturinn sem beitt er á hlutinn minnkar mun hann hægja á sér þar til hann stöðvast. Mjög einfalt dæmi er bíll. Þegar við erum að keyra á vegum, malbik, óhreinindi osfrv. Vegurinn veitir okkur mótstöðu. Þessi viðnám er kallað núning milli hjólsins og yfirborðsins. Til að auka hraða bíls verðum við að brenna eldsneyti til að búa til hreyfiorku. Með þessari orku, þú getur sigrast á núningi og byrjað að hreyfa þig.

Hins vegar, ef við hreyfum okkur með bílinn og hættum að hraða, munum við hætta að beita valdi. Ef enginn kraftur er á bílnum byrjar núningskrafturinn ekki að bremsa fyrr en bíllinn stöðvast. Þess vegna er mikilvægt að hafa góðan skilning á styrk inngripskerfisins til að skilja í hvaða átt hluturinn mun taka.

Hreyfiorkaformúla

Til að reikna hreyfiorku er jöfnu sem stafar af rökum sem áður var notuð. Ef við vitum upphafs- og lokahraða hlutarins eftir farna vegalengd getum við komið í stað hröðunar í formúlunni.

Þess vegna, þegar nettó vinna er unnin á hlut, breytist sú upphæð sem við köllum hreyfiorku k.

Fyrir eðlisfræðinga er nauðsynlegt að skilja hreyfiorku hlutar til að kanna gangverk hans. Það eru nokkrir himneskir líkamar í geimnum sem hafa hreyfiorka knúin áfram af Miklahvelli og er enn á hreyfingu til þessa dags. Um sólkerfið eru margir áhugaverðir hlutir til að rannsaka og það er nauðsynlegt að skilja hreyfiorku þeirra til að spá fyrir um ferðir þeirra.

Þegar við lítum á hreyfiorkujöfnuna getum við séð að hún fer eftir ferningshraða hlutarins. Þetta þýðir að þegar hraðinn er tvöfaldaður eykst gangverki hans fjórum sinnum. Ef bíll keyrir á 100 km hraða er orkan hans fjórum sinnum meiri en bíll sem ekur á 50 km hraða. Þess vegna er tjónið sem getur valdið slysi fjórum sinnum meira en slysið.

Þessi orka getur ekki verið neikvætt gildi. Það verður alltaf að vera núll eða jákvætt. Ólíkt því getur hraði haft jákvætt eða neikvætt gildi eftir tilvísun. En þegar þú notar hraða í veldi færðu alltaf jákvætt gildi.

Hagnýtt dæmi

Segjum sem svo að við séum í stjörnufræði og viljum setja pappírskúlu í ruslatunnuna. Eftir að hafa reiknað út fjarlægðina, kraftinn og brautina verðum við að beita ákveðinni hreyfiorku á boltann til að færa hann frá hendinni í ruslatunnuna. Með öðrum orðum, við verðum að virkja það. Þegar pappírskúlan fer úr hendi okkar mun hún byrja að hraða og orkustuðull hans breytist úr núlli (meðan við erum enn í hendinni) í X, allt eftir því hversu hratt hann nær.

Í dæltri kúlu mun boltinn ná hæsta hreyfiorkstuðli sínum um leið og hann nær hæsta punktinum. Þaðan, þegar hún byrjar að síga niður í sorptunnuna, mun hreyfiorka hennar minnka þegar hún er dregin í burtu með þyngdaraflinu og breytt í hugsanlega orku. Þegar það nær botni sorptunnunnar eða jörðinni og stöðvast mun hreyfiorka stuðull pappírskúlunnar fara aftur í núll.

Ég vona að með þessum upplýsingum getur þú lært meira um hvað hreyfiorka er og hver einkenni hennar eru.