Energia kinetyczna

Energia kinetyczna

W przedmiocie fizyki instytutu Energia kinetyczna. Jest uważany za jeden z najważniejszych gatunków dla ruchu obiektów. Jednak trudno to zrozumieć, jeśli nie masz podstawowej wiedzy z zakresu fizyki.

Dlatego zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby powiedzieć Ci wszystko, co musisz wiedzieć o energii kinetycznej i jakie są jej główne cechy.

Co to jest energia kinetyczna

Mówiąc o tego rodzaju energii, ludzie myślą o tym jako o energii, którą uzyskuje się w celu wytworzenia elektryczności lub czegoś podobnego. Energia kinetyczna to energia, którą obiekt posiada ze względu na swój ruch. Gdy chcemy przyspieszyć obiekt, musimy zastosować pewna siła, aby przezwyciężyć tarcie ziemi lub powietrza. W tym celu musimy wykonać pracę. Dlatego przekazujemy energię obiektowi, który może poruszać się ze stałą prędkością.

Jest to przekazywana energia zwana energią kinetyczną. Jeśli energia przyłożona do obiektu wzrośnie, obiekt przyspieszy. Jeśli jednak przestaniemy przykładać do niego energię, jego energia kinetyczna zmniejszy się wraz z tarciem, aż się zatrzyma. Energia kinetyczna zależy od masy i prędkości obiektu.

Ciała o mniejszej masie potrzebują mniej pracy, aby zacząć się poruszać. Im szybciej jedziesz, tym więcej energii kinetycznej ma twoje ciało. Energia ta może być przekazywana do różnych obiektów i pomiędzy nimi, aby przekształcić się w inny rodzaj energii. Na przykład, jeśli osoba biegnie i zderza się z inną, która była w spoczynku, część energii kinetycznej, która była w biegaczu, zostanie przekazana tej drugiej osobie. Energia, która musi być zastosowana, aby ruch zaistniał, musi być zawsze większa niż siła tarcia o podłoże lub inny płyn, taki jak woda lub powietrze.

Obliczanie energii kinetycznej

Szybkość i praca

Jeśli chcemy obliczyć wartość tej energii, musimy postępować zgodnie z opisanym powyżej rozumowaniem. Najpierw zaczynamy od znalezienia gotowej pracy. Przeniesienie energii kinetycznej na obiekt wymaga pracy. Również biorąc pod uwagę masę popychanego obiektu na odległość, praca musi zostać pomnożona przez siłę. Siła musi być równoległa do powierzchni, na której się znajduje, w przeciwnym razie obiekt się nie poruszy.

Wyobraź sobie, że chcesz przesunąć pudło, ale spychasz je na ziemię. Pudełko nie będzie w stanie pokonać oporu podłoża i nie będzie się poruszać. Aby mogła się poruszać, musimy przyłożyć pracę i siłę w kierunku równoległym do powierzchni. Nazwiemy pracę W, siłę F, masę obiektu m i odległość d. Praca równa się sile pomnożonej przez odległość. Oznacza to, że wykonana praca jest równa sile przyłożonej do przedmiotu wraz z odległością, jaką pokonuje dzięki tej przyłożonej sile. Definicję siły określa masa i przyspieszenie obiektu. Jeśli obiekt porusza się ze stałą prędkością, oznacza to, że przyłożona siła i siła tarcia mają tę samą wartość. Dlatego są to siły, które są utrzymywane w równowadze.

Zaangażowane siły

Ciekawostki o energii kinetycznej

Gdy siła przyłożona do obiektu zmniejszy się, zacznie zwalniać, aż się zatrzyma. Bardzo prostym przykładem jest samochód. Kiedy jedziemy po drogach, asfalcie, ziemi itp. Droga stawia nam opór. Ten opór nazywa się tarciem między kołem a powierzchnią. Aby zwiększyć prędkość samochodu, musimy spalać paliwo, aby wytworzyć energię kinetyczną. Z tą energią możesz przezwyciężyć tarcie i zacząć się poruszać.

Jeśli jednak ruszymy z samochodem i przestaniemy przyspieszać, przestaniemy stosować siłę. W przypadku braku jakiejkolwiek siły działającej na samochód, siła tarcia nie zacznie hamować, dopóki samochód się nie zatrzyma. Dlatego ważne jest, aby dobrze zrozumieć siłę systemu interwencji, aby zrozumieć kierunek, w jakim będzie podążał obiekt.

Wzór na energię kinetyczną

Wzór na energię kinetyczną

Aby obliczyć energię kinetyczną, istnieje równanie, które wynika z wcześniej zastosowanego rozumowania. Jeśli znamy prędkość początkową i końcową obiektu po przebytej odległości, możemy podstawić przyspieszenie we wzorze.

Dlatego też, gdy na obiekcie wykonywana jest praca netto, zmienia się ilość, którą nazywamy energią kinetyczną k.

Dla fizyków zrozumienie energii kinetycznej obiektu jest niezbędne do badania jego dynamiki. W kosmosie jest kilka ciał niebieskich, które: energia kinetyczna napędzana przez Wielki Wybuch i nadal jest w ruchu do dziś. W całym Układzie Słonecznym jest wiele interesujących obiektów do zbadania i konieczne jest zrozumienie ich energii kinetycznej, aby przewidzieć ich trajektorie.

Kiedy spojrzymy na równanie energii kinetycznej, widzimy, że zależy ono od kwadratu prędkości obiektu. Oznacza to, że przy podwojeniu prędkości jego dynamika wzrasta czterokrotnie. Jeśli samochód jedzie z prędkością 100 km/h, jego energia jest czterokrotnie większa od energii samochodu poruszającego się z prędkością 50 km/h. Dlatego szkody, które mogą powstać w wypadku, są czterokrotnie większe niż w wypadku.

Ta energia nie może być wartością ujemną. Zawsze musi być zero lub dodatni. W przeciwieństwie do tego prędkość może mieć wartość dodatnią lub ujemną w zależności od odniesienia. Ale używając kwadratu prędkości, zawsze otrzymujesz wartość dodatnią.

Praktyczny przykład

Załóżmy, że jesteśmy na zajęciach z astronomii i chcemy wrzucić kulkę papieru do kosza na śmieci. Po obliczeniu odległości, siły i trajektorii będziemy musieli przyłożyć do kuli określoną ilość energii kinetycznej, aby przenieść ją z naszej ręki do kosza na śmieci. Innymi słowy, musimy go aktywować. Kiedy kulka papieru opuści naszą dłoń, zacznie przyspieszać, a jej współczynnik energii zmieni się od zera (gdy jeszcze jesteśmy w dłoni) do X, w zależności od tego, jak szybko dotrze.

W napompowanym boisku piłka osiągnie najwyższy współczynnik energii kinetycznej w momencie, gdy osiągnie najwyższy punkt. Stamtąd, gdy zaczyna opadać do kosza na śmieci, jego energia kinetyczna zacznie spadać, gdy jest odciągana przez grawitację i przekształcana w energię potencjalną. Kiedy dotrze do dna śmietnika lub ziemi i zatrzyma się, współczynnik energii kinetycznej kulki papierowej powróci do zera.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o tym, czym jest energia kinetyczna i jakie są jej właściwości.


Treść artykułu jest zgodna z naszymi zasadami etyka redakcyjna. Aby zgłosić błąd, kliknij tutaj.

Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.