연구소의 물리학 과목에서 운동 에너지. 물체의 움직임에 가장 중요한 종 중 하나로 간주됩니다. 그러나 물리학에 대한 기본 지식이 없으면 이해하기 어렵습니다.
따라서 우리는 이 기사를 사용하여 운동 에너지에 대해 알아야 할 모든 것과 운동 에너지의 주요 특성을 알려드릴 것입니다.
운동 에너지 란 무엇입니까
이러한 유형의 에너지에 대해 이야기할 때 사람들은 이를 전기 또는 이와 유사한 것을 생성하기 위해 얻은 에너지로 생각합니다. 운동 에너지는 물체가 운동으로 인해 갖는 에너지입니다. 물체를 가속하려면 다음을 적용해야 합니다. 지면이나 공기의 마찰을 극복하기 위한 일정한 힘. 이를 위해 우리는 일을 해야 합니다. 따라서 물체에 에너지를 전달하고 일정한 속도로 이동할 수 있습니다.
이 전달된 에너지를 운동 에너지라고 합니다. 물체에 가해지는 에너지가 증가하면 물체가 가속됩니다. 그러나 에너지 적용을 중단하면 마찰이 멈출 때까지 운동 에너지가 감소합니다. 운동 에너지는 물체의 질량과 속도에 따라 달라집니다.
질량이 적은 몸체는 움직이기 시작하는 데 더 적은 작업이 필요합니다. 속도가 빠를수록 신체의 운동 에너지가 더 커집니다. 이 에너지는 다른 유형의 에너지로 변환하기 위해 다른 물체와 물체 사이에 전달될 수 있습니다. 예를 들어, 한 사람이 달리다가 정지해 있던 다른 사람과 충돌하면 주자가 있던 운동 에너지의 일부가 다른 사람에게 전달됩니다. 운동이 존재하기 위해 적용되어야 하는 에너지는 항상 지면 또는 물이나 공기와 같은 다른 유체와의 마찰력보다 커야 합니다.
운동 에너지 계산
이 에너지의 값을 계산하려면 위에서 설명한 추론을 따라야 합니다. 먼저 완성된 작업을 찾는 것부터 시작합니다. 물체에 운동 에너지를 전달하려면 일이 필요합니다. 또한 밀고 있는 물체의 질량을 고려하여 일에 힘을 곱해야 합니다. 힘은 힘이 있는 표면과 평행해야 합니다. 그렇지 않으면 물체가 움직이지 않습니다.
상자를 옮기고 싶지만 땅으로 밀어낸다고 상상해 보십시오. 상자는 지면의 저항을 이기지 못하고 움직이지 않습니다. 그것이 움직이기 위해서는 표면과 평행한 방향으로 일과 힘을 가해야 합니다. 우리는 일을 W, 힘 F, 물체의 질량 m, 거리 d라고 부를 것입니다. 일은 힘에 거리를 곱한 것과 같습니다. 즉, 수행되는 작업은 적용된 힘 덕분에 물체가 이동하는 거리와 함께 물체에 적용된 힘과 같습니다. 힘의 정의는 물체의 질량과 가속도로 주어집니다. 물체가 일정한 속도로 움직인다는 것은 가해지는 힘과 마찰력이 같은 값을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 따라서 균형을 유지하는 힘입니다.
관련된 세력
물체에 가해진 힘이 감소하면 멈출 때까지 감속을 시작합니다. 아주 간단한 예가 자동차입니다. 도로, 아스팔트, 흙 등을 주행할 때 길은 우리에게 저항을 제공합니다. 이 저항을 바퀴와 표면 사이의 마찰이라고 합니다. 자동차의 속도를 높이려면 연료를 연소시켜 운동 에너지를 생성해야 합니다. 이 에너지로, 마찰을 극복하고 움직이기 시작할 수 있습니다.
그러나 우리가 차와 함께 움직이고 가속을 멈추면 힘을 가하는 것을 멈출 것입니다. 자동차에 힘이 없으면 마찰력은 자동차가 멈출 때까지 제동을 시작하지 않습니다. 따라서 개체가 나아갈 방향을 이해하려면 개입 시스템의 강도를 잘 이해하는 것이 중요합니다.
운동 에너지 공식
운동 에너지를 계산하기 위해 이전에 사용 된 추론에서 발생하는 방정식이 있습니다. 거리가 이동 한 후 물체의 초기 및 최종 속도를 알고 있다면 공식에서 가속도를 대체 할 수 있습니다.
따라서 물체에 순 작업량이 수행되면 운동 에너지 k라고 하는 양이 변경됩니다.
물리학자들에게 물체의 운동 에너지를 이해하는 것은 물체의 역학을 연구하는 데 필수적입니다. 우주에 존재하는 천체가 있다. 빅뱅에 의해 구동되는 운동 에너지는 오늘날까지 여전히 움직이고 있습니다. 태양계 전반에 걸쳐 연구할 흥미로운 물체가 많이 있으며 궤적을 예측하기 위해서는 운동 에너지를 이해해야 합니다.
운동 에너지 방정식을 보면 물체 속도의 제곱에 의존한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 속도가 100배가 되면 역학이 50배 증가합니다. 자동차가 XNUMXkm/h로 주행하면 에너지는 XNUMXkm/h로 주행하는 자동차의 에너지의 XNUMX배입니다. 따라서 사고로 인해 발생할 수 있는 피해는 사고보다 XNUMX배나 더 큽니다.
이 에너지는 음수 값이 될 수 없습니다.. 항상 XNUMX 또는 양수여야 합니다. 이와 달리 속도는 기준에 따라 양수 또는 음수 값을 가질 수 있습니다. 그러나 속도 제곱을 사용할 때 항상 양수 값을 얻습니다.
실용적인 예
우리가 천문학 수업을 듣고 있고 종이 공을 쓰레기통에 넣고 싶다고 가정해 봅시다. 거리, 힘 및 궤적을 계산한 후 공을 손에서 쓰레기통으로 옮기기 위해 일정량의 운동 에너지를 공에 적용해야 합니다. 즉, 활성화해야 합니다. 종이 공이 우리 손을 떠나면 가속이 시작되고 에너지 계수는 도달하는 속도에 따라 XNUMX에서 (아직 손에 있는 동안) X로 변경됩니다.
펌핑된 피치에서 공은 가장 높은 지점에 도달하는 순간 가장 높은 운동 에너지 계수에 도달합니다. 거기에서 쓰레기통으로 하강하기 시작하면서 중력에 의해 당겨져 위치 에너지로 전환되면서 운동 에너지가 감소하기 시작합니다. 쓰레기통의 바닥이나 땅에 닿아 정지하면 종이 공의 운동 에너지 계수는 XNUMX으로 돌아갑니다.
이 정보를 통해 운동 에너지가 무엇이고 그 특성이 무엇인지에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.