Trong bộ môn vật lý của viện, Động năng. Nó được coi là một trong những loài quan trọng nhất đối với sự chuyển động của các vật thể. Tuy nhiên, sẽ rất khó hiểu nếu bạn không có kiến thức cơ bản về vật lý.
Vì vậy, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về động năng và các đặc điểm chính của nó là gì.
Động năng là gì
Khi nói về loại năng lượng này, mọi người nghĩ về nó như là năng lượng thu được để tạo ra điện hoặc một cái gì đó tương tự. Động năng là năng lượng mà một vật có được do chuyển động của nó. Khi chúng ta muốn tăng tốc một đối tượng, chúng ta phải áp dụng một lực nhất định để thắng lực ma sát của mặt đất hoặc không khí. Đối với điều này, chúng ta cần phải làm một công việc. Do đó, chúng ta đang truyền năng lượng cho vật thể và nó có thể chuyển động với tốc độ không đổi.
Chính năng lượng được truyền này gọi là động năng. Nếu năng lượng tác dụng vào vật tăng lên thì vật sẽ tăng tốc. Tuy nhiên, nếu chúng ta ngừng tác dụng năng lượng lên nó, thì động năng của nó sẽ giảm theo ma sát cho đến khi nó dừng lại. Động năng phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của vật.
Các cơ quan có khối lượng nhỏ hơn cần ít công việc hơn để bắt đầu di chuyển. Càng đi nhanh, cơ thể bạn càng có nhiều động năng. Năng lượng này có thể được chuyển đến các vật thể khác nhau và giữa chúng để biến đổi thành một dạng năng lượng khác. Ví dụ, nếu một người đang chạy và va chạm với người khác đang đứng yên, một phần động năng của người chạy sẽ được truyền cho người kia. Năng lượng tác dụng để một chuyển động tồn tại phải luôn lớn hơn lực ma sát với mặt đất hoặc một chất lưu khác như nước hoặc không khí.
Tính động năng
Nếu chúng ta muốn tính giá trị của năng lượng này, chúng ta phải làm theo lý luận được mô tả ở trên. Đầu tiên, chúng ta bắt đầu bằng việc tìm kiếm công việc đã hoàn thành. Nó có công để truyền động năng cho vật. Cũng như vậy, coi khối lượng của vật bị đẩy đi một đoạn thì công phải nhân với một lực. Lực phải song song với bề mặt nó tác dụng, nếu không vật sẽ không chuyển động.
Hãy tưởng tượng rằng bạn muốn di chuyển một chiếc hộp, nhưng bạn lại đẩy nó xuống đất. Hộp sẽ không thể vượt qua lực cản của mặt đất và sẽ không chuyển động. Để nó chuyển động, chúng ta phải tác dụng công và lực theo phương song song với bề mặt. Ta sẽ gọi công là W, lực F, khối lượng của vật là m và quãng đường là d. Công bằng lực nhân với khoảng cách. Tức là công thực hiện được bằng lực tác dụng lên vật với quãng đường vật đi được nhờ lực tác dụng đó. Định nghĩa của lực được cho bởi khối lượng và gia tốc của vật. Nếu vật đang chuyển động với vận tốc không đổi, nghĩa là lực tác dụng và lực ma sát có cùng giá trị. Do đó, chúng là những lực được giữ ở trạng thái cân bằng.
Lực lượng tham gia
Một khi lực tác dụng lên vật thể giảm, nó sẽ bắt đầu giảm tốc cho đến khi dừng lại. Một ví dụ rất đơn giản là một chiếc xe hơi. Khi chúng ta đang lái xe trên đường, nhựa, đất, v.v. Con đường cung cấp cho chúng ta sự phản kháng. Lực cản này được gọi là lực ma sát giữa bánh xe và bề mặt. Để tăng tốc độ của ô tô, chúng ta phải đốt cháy nhiên liệu để tạo ra động năng. Với năng lượng này, bạn có thể vượt qua ma sát và bắt đầu di chuyển.
Tuy nhiên, nếu chúng ta di chuyển cùng với chiếc xe và ngừng tăng tốc, chúng ta sẽ ngừng tác dụng lực. Trong trường hợp không có lực nào tác dụng lên ô tô thì lực ma sát sẽ không bắt đầu hãm phanh cho đến khi ô tô dừng hẳn. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu rõ về sức mạnh của hệ thống can thiệp để hiểu được hướng đối tượng sẽ thực hiện.
Công thức động năng
Để tính toán động năng, có một phương trình xuất hiện từ lý luận được sử dụng trước đó. Nếu biết vận tốc đầu và vận tốc cuối của vật sau một quãng đường đi được, ta có thể thay gia tốc vào công thức.
Do đó, khi thực hiện một lượng thực lên vật thì lượng mà ta gọi là động năng k thay đổi.
Đối với các nhà vật lý, hiểu được động năng của một vật thể là điều cần thiết để nghiên cứu động lực học của nó. Có một số thiên thể trong không gian có động năng được điều khiển bởi Vụ nổ lớn và vẫn đang chuyển động cho đến ngày nay. Trong toàn bộ hệ mặt trời, có rất nhiều vật thể thú vị để nghiên cứu, và cần phải hiểu động năng của chúng để dự đoán quỹ đạo của chúng.
Khi nhìn vào phương trình động năng, chúng ta có thể thấy rằng nó phụ thuộc vào bình phương vận tốc của vật. Điều này có nghĩa là khi tốc độ tăng gấp đôi, động lực của nó tăng lên bốn lần. Nếu một ô tô đi với vận tốc 100 km / h thì năng lượng của nó gấp bốn lần ô tô đi với vận tốc 50 km / h. Do đó, thiệt hại có thể gây ra trong một vụ tai nạn lớn hơn gấp bốn lần so với một vụ tai nạn.
Năng lượng này không thể là một giá trị âm. Nó luôn phải bằng XNUMX hoặc dương. Không giống như nó, tốc độ có thể có giá trị dương hoặc âm tùy thuộc vào tham chiếu. Nhưng khi sử dụng bình phương vận tốc, bạn luôn nhận được giá trị dương.
Ví dụ thực tế
Giả sử chúng ta đang học trong một lớp học về thiên văn học và chúng ta muốn bỏ một quả bóng giấy vào thùng rác. Sau khi tính được quãng đường, lực và quỹ đạo, chúng ta sẽ phải tác dụng một lượng động năng vào quả bóng để chuyển nó từ tay mình đến thùng rác. Nói cách khác, chúng ta phải kích hoạt nó. Khi quả cầu giấy rời khỏi tay chúng ta, nó sẽ bắt đầu tăng tốc và hệ số năng lượng của nó sẽ thay đổi từ XNUMX (khi chúng ta vẫn cầm trên tay) thành X, tùy thuộc vào tốc độ nó đạt tới.
Trong một mặt sân có bơm, quả bóng sẽ đạt hệ số động năng cao nhất tại thời điểm nó đạt đến điểm cao nhất. Từ đó, khi bạn bắt đầu lao vào thùng rác, động năng của bạn sẽ bắt đầu giảm khi bị trọng lực kéo đi và chuyển thành thế năng. Khi nó chạm đến đáy thùng rác hoặc mặt đất và dừng lại, hệ số động năng của quả cầu giấy sẽ trở về không.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về động năng là gì và đặc điểm của nó.