אנרגיה קינטית

אנרגיה קינטית

בתחום הפיזיקה של המכון ה אנרגיה קינטית. הוא נחשב לאחד המינים החשובים ביותר לתנועת אובייקטים. עם זאת, קשה להבין אם אין לך ידע בסיסי בפיזיקה.

לכן, אנו הולכים להקדיש מאמר זה כדי לספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על אנרגיה קינטית ומהם המאפיינים העיקריים שלה.

מהי אנרגיה קינטית

כאשר מדברים על סוג זה של אנרגיה, אנשים חושבים עליה כאנרגיה המתקבלת לייצר חשמל או משהו דומה. אנרגיה קינטית היא האנרגיה שיש לאובייקט בשל תנועתו. כאשר אנו רוצים להאיץ אובייקט, עלינו ליישם כוח מסוים להתגבר על חיכוך הקרקע או האוויר. בשביל זה, אנחנו צריכים לעשות עבודה. לכן, אנו מעבירים אנרגיה לאובייקט והיא יכולה לנוע במהירות קבועה.

זוהי אנרגיה מועברת הנקראת אנרגיה קינטית. אם האנרגיה המופעלת על האובייקט עולה, האובייקט יואץ. עם זאת, אם נפסיק ליישם אליה אנרגיה, האנרגיה הקינטית שלה תפחת עם החיכוך עד שתפסיק. האנרגיה הקינטית תלויה במסה ובמהירות של האובייקט.

גופים עם פחות מסה צריכים פחות עבודה כדי להתחיל לזוז. ככל שאתה הולך מהר יותר, כך יש לגוף שלך יותר אנרגיה קינטית. ניתן להעביר אנרגיה זו לאובייקטים שונים וביניהם להפוך לסוג אחר של אנרגיה. לדוגמה, אם אדם רץ ומתנגש באחד שנמצא במנוחה, חלק מהאנרגיה הקינטית שהייתה ברץ יועבר לאדם השני. האנרגיה שיש ליישם כדי שתנועה תתקיים חייבת תמיד להיות גדולה מכוח החיכוך עם הקרקע או נוזל אחר כגון מים או אוויר.

חישוב האנרגיה הקינטית

מהירות ועבודה

אם ברצוננו לחשב את ערך האנרגיה הזו, עלינו לפעול לפי ההנמקה שתוארה לעיל. ראשית, אנו מתחילים במציאת העבודה המוגמרת. נדרשת עבודה על מנת להעביר את האנרגיה הקינטית לאובייקט. כמו כן, בהתחשב במסת החפץ שנדחק למרחק, יש להכפיל את העבודה בכוח. הכוח חייב להיות מקביל למשטח בו הוא נמצא, אחרת האובייקט לא יזוז.

דמיין שאתה רוצה להזיז קופסה, אבל אתה דוחף אותה לקרקע. הקופסה לא תוכל להתגבר על התנגדות הקרקע ולא תזוז. על מנת שהוא יזוז עלינו להפעיל עבודה וכוח בכיוון המקביל לפני השטח. נקרא את העבודה W, הכוח F, מסת האובייקט m, והמרחק d. העבודה שווה כוח פעמים מרחק. כלומר העבודה שנעשית שווה לכוח המופעל על האובייקט עם המרחק שהוא עובר בזכות אותו כוח מופעל. הגדרת הכוח ניתנת על ידי המסה ותאוצה של האובייקט. אם האובייקט נע במהירות קבועה, המשמעות היא שלכוח המופעל וכוח החיכוך יש אותו ערך. לכן, הם כוחות שנשמרים באיזון.

כוחות מעורבים

דברים מעניינים לגבי אנרגיה קינטית

ברגע שהכוח המופעל על האובייקט יורד, הוא יתחיל להאט עד שהוא מפסיק. דוגמא פשוטה מאוד היא מכונית. כאשר אנו נוסעים בכבישים, אספלט, לכלוך וכו '. הדרך מציעה לנו התנגדות. התנגדות זו נקראת חיכוך בין הגלגל למשטח. כדי להגדיל את מהירות המכונית, עלינו לשרוף דלק כדי לייצר אנרגיה קינטית. עם האנרגיה הזו, אתה יכול להתגבר על חיכוך ולהתחיל לזוז.

עם זאת, אם ננוע עם המכונית ונפסיק להאיץ, נפסיק להפעיל כוח. בהיעדר כל כוח על המכונית, כוח החיכוך לא יתחיל לבלום עד שהמכונית תעצור. לכן, חשוב שתהיה לך הבנה טובה של הכוח של מערכת ההתערבות להבין את הכיוון שהאובייקט ייקח.

נוסחת אנרגיה קינטית

נוסחת אנרגיה קינטית

כדי לחשב את האנרגיה הקינטית קיימת משוואה העולה מהנימוק ששימש בעבר. אם אנו יודעים מהירות התחלתית וסופית של האובייקט לאחר מרחק נסיעה, נוכל להחליף את התאוצה בנוסחה.

לכן, כאשר כמות נטו של עבודה מתבצעת על אובייקט, הכמות שאנו מכנים k אנרגיה קינטית משתנה.

עבור פיסיקאים, הבנת האנרגיה הקינטית של אובייקט חיונית ללימוד הדינמיקה שלו. ישנם כמה גופים שמימיים בחלל שיש בהם אנרגיה קינטית המונעת על ידי המפץ הגדול והם עדיין בתנועה עד היום. ברחבי מערכת השמש, ישנם אובייקטים מעניינים רבים לחקרם, ויש צורך להבין את האנרגיה הקינטית שלהם כדי לחזות את מסלוליהם.

כאשר אנו מסתכלים על משוואת האנרגיה הקינטית, אנו יכולים לראות שהיא תלויה בריבוע מהירות האובייקט. המשמעות היא שכאשר המהירות מוכפלת, הדינמיקה שלה עולה פי ארבעה. אם מכונית נוסעת במהירות של 100 קמ"ש, האנרגיה שלה היא פי ארבעה ממכונית שנוסעת במהירות של 50 קמ"ש. לכן הנזק שיכול להיגרם בתאונה גדול פי ארבעה מזה של תאונה.

אנרגיה זו אינה יכולה להיות ערך שלילי. זה תמיד צריך להיות אפס או חיובי. שלא כמוה, המהירות יכולה להיות בעלת ערך חיובי או שלילי בהתאם להתייחסות. אבל כשמשתמשים במהירות בריבוע, אתה תמיד מקבל ערך חיובי.

דוגמא מעשית

נניח שאנחנו בשיעור אסטרונומיה ואנחנו רוצים להכניס כדור נייר לפח האשפה. לאחר חישוב המרחק, הכוח והמסלול, נצטרך להפעיל כמות מסוימת של אנרגיה קינטית על הכדור כדי להעביר אותו מידינו לפח האשפה. במילים אחרות, עלינו להפעיל אותו. כאשר כדור הנייר עוזב את היד שלנו, הוא יתחיל להאיץ, ומקדם האנרגיה שלו ישתנה מאפס (בזמן שאנחנו עדיין ביד) ל- X, תלוי כמה מהר הוא מגיע.

במגרש שאוב, הכדור יגיע למקדם האנרגיה הקינטי הגבוה ביותר שלו ברגע שהוא מגיע לנקודה הגבוהה ביותר. משם, כשהיא מתחילה בירידה לפח האשפה, האנרגיה הקינטית שלה תתחיל לרדת כאשר היא תיסלק על ידי כוח הכבידה ותומר לאנרגיה פוטנציאלית. כאשר הוא מגיע לתחתית פח האשפה או לאדמה ועוצר, מקדם האנרגיה הקינטית של כדור הנייר יחזור לאפס.

אני מקווה שבעזרת מידע זה תוכל ללמוד עוד על מהי אנרגיה קינטית ומה הם המאפיינים שלה.


תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.