По физике института Кинетическая энергия. Считается одним из самых важных видов для движения предметов. Однако это сложно понять, если у вас нет базовых знаний физики.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью, чтобы рассказать вам все, что вам нужно знать о кинетической энергии и ее основных характеристиках.
Что такое кинетическая энергия
Когда говорят об этом типе энергии, люди думают об этом как об энергии, получаемой для выработки электричества или чего-то подобного. Кинетическая энергия - это энергия, которую объект имеет в результате своего движения. Когда мы хотим ускорить объект, мы должны применить определенная сила для преодоления трения земли или воздуха. Для этого нам нужно проделать работу. Следовательно, мы передаем энергию объекту, и он может двигаться с постоянной скоростью.
Именно эта переданная энергия называется кинетической энергией. Если энергия, приложенная к объекту, увеличивается, объект ускоряется. Однако, если мы перестанем прикладывать к нему энергию, его кинетическая энергия будет уменьшаться с трением до тех пор, пока он не остановится. Кинетическая энергия зависит от массы и скорости объекта.
Тела с меньшей массой требуют меньше усилий, чтобы начать движение. Чем быстрее вы идете, тем больше кинетической энергии у вашего тела. Эта энергия может передаваться различным объектам и превращаться между ними в другой тип энергии. Например, если человек бежит и сталкивается с другим, который находился в состоянии покоя, часть кинетической энергии, которая была в бегуне, будет передана другому человеку. Энергия, которая должна быть приложена для существования движения, всегда должна быть больше, чем сила трения с землей или другой жидкостью, такой как вода или воздух.
Расчет кинетической энергии
Если мы хотим вычислить значение этой энергии, мы должны следовать рассуждениям, описанным выше. Сначала мы начнем с поиска готовой работы. Для передачи кинетической энергии объекту требуется работа. Кроме того, учитывая массу толкаемого на расстояние объекта, работа должна быть умножена на силу. Сила должна быть параллельна поверхности, на которой она находится, иначе объект не будет двигаться.
Представьте, что вы хотите переместить ящик, но толкаете его на землю. Коробка не сможет преодолеть сопротивление земли и не сдвинется с места. Чтобы он двигался, мы должны приложить работу и силу в направлении, параллельном поверхности. Мы будем называть работу W, силу F, массу объекта m и расстояние d. Работа равна силе, умноженной на расстояние. То есть выполняемая работа равна силе, приложенной к объекту, с расстоянием, которое он проходит благодаря этой приложенной силе. Определение силы дается массой и ускорением объекта. Если объект движется с постоянной скоростью, это означает, что прилагаемая сила и сила трения имеют одинаковое значение. Следовательно, это силы, которые находятся в равновесии.
Вовлеченные силы
Как только сила, приложенная к объекту, уменьшится, он начнет замедляться до полной остановки. Очень простой пример - автомобиль. Когда едем по дорогам, асфальту, грязи и т. Д. Дорога оказывает нам сопротивление. Это сопротивление называется трением между колесом и поверхностью. Чтобы увеличить скорость автомобиля, мы должны сжигать топливо для выработки кинетической энергии. С этой энергией вы можете преодолеть трение и начать движение.
Однако, если мы двинемся вместе с машиной и перестанем ускоряться, мы перестанем прикладывать силу. В отсутствие какой-либо силы на автомобиль, сила трения не начнет тормозить, пока автомобиль не остановится. Поэтому важно хорошо понимать силу системы вмешательства, чтобы понимать, в каком направлении будет двигаться объект.
Формула кинетической энергии
Для расчета кинетической энергии существует уравнение, вытекающее из ранее использованных рассуждений. Если мы знаем начальную и конечную скорость объекта после пройденного расстояния, мы можем подставить ускорение в формулу.
Следовательно, когда над объектом выполняется чистый объем работы, величина, которую мы называем кинетической энергией k, изменяется.
Для физиков понимание кинетической энергии объекта важно для изучения его динамики. В космосе есть некоторые небесные тела, у которых есть кинетическая энергия, вызванная Большим взрывом, находится в движении по сей день. По всей Солнечной системе есть много интересных объектов для изучения, и необходимо понимать их кинетическую энергию, чтобы предсказать их траектории.
Когда мы смотрим на уравнение кинетической энергии, мы видим, что оно зависит от квадрата скорости объекта. Это означает, что при удвоении скорости ее динамика увеличивается в четыре раза. Если автомобиль движется со скоростью 100 км / ч, его энергия в четыре раза больше, чем у автомобиля, движущегося со скоростью 50 км / ч. Следовательно, ущерб, который может быть причинен в результате аварии, в четыре раза больше, чем в результате аварии.
Эта энергия не может быть отрицательной величиной. Он всегда должен быть нулевым или положительным. В отличие от него, скорость может иметь положительное или отрицательное значение в зависимости от задания. Но при использовании квадрата скорости всегда получается положительное значение.
Практический пример
Предположим, мы учимся в классе астрономии и хотим бросить бумажный шарик в мусорное ведро. После расчета расстояния, силы и траектории мы должны приложить к мячу определенное количество кинетической энергии, чтобы переместить его из руки в мусорное ведро. Другими словами, мы должны его активировать. Когда бумажный шар покинет нашу руку, он начнет ускоряться, и его энергетический коэффициент изменится от нуля (пока мы все еще находимся в руке) до X, в зависимости от того, насколько быстро он движется.
На накачанном поле мяч достигает своего наивысшего коэффициента кинетической энергии в момент, когда он достигает наивысшей точки. Оттуда, когда вы начнете спускаться в мусорное ведро, ваша кинетическая энергия начнет уменьшаться, поскольку она уносится гравитацией и преобразуется в потенциальную энергию. Когда он достигает дна мусорного бака или земли и останавливается, коэффициент кинетической энергии бумажного шара возвращается к нулю.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, что такое кинетическая энергия и каковы ее характеристики.