Energikinetik det er den form for energi, som enhver krop har på grund af sin bevægelse, med andre ord er den form for energi forbundet medhastighed af et legeme. Når vi anvender en ikke-nul nettokraft på et eller andet legeme, arbejder vi på det, så det erhverver kinetisk energi, når hastigheden stiger.
Kinetisk energi afhænger ikke udelukkende af kroppens hastighed, men også af dens pasta. Enhver form for bevægelig krop er udstyret med denne type energi: oversættelse,rotation,vibrationer og andre. Kinetisk energi kan beregnes ved hjælp af følgende formel:
OGÇ - kinetisk energi (J)
m - kropsmasse (kg)
v - hastighed (m / s)
Se også: Newtons love og deres anvendelser
hvad er kinetisk energi
DET energikinetik er en modalitet af energi til stede i alle bevægelige kroppe. Ifølge SI, din måleenhed er joule. Desuden er denne energi en storhedklatre der udelukkende præsenterer positive værdier.
DET Kinetisk energi er proportional med kvadratet af kroppens hastighed. Så hvis kroppens hastighed fordobles, vil dens kinetiske energi stige fire gange, hvis kroppens hastighed tredobles, vil denne stigning være ni gange.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Arbejdssætning og kinetisk energi
Arbejds- og kinetiske energisætningen siger, at arbejde udført på et legeme eller en partikel svarer til variationen i dets kinetiske energi. Denne sætning kan beskrives ved hjælp af følgende ligning:
τ - arbejde (J)
ΔAndÇ - variation af kinetisk energi (J)
OGÇF og erÇ0 - endelig og indledende kinetisk energi (J)
m - masse (kg)
vF og v0 - endelig og indledende hastighed (m / s)
Forstå denne sætning bedre: arbejdet er overførslenienergi, derfor, når vi f.eks. skubber en indkøbskurv, overfører vi noget af vores energi til den. Denne overførte energi bliver til bevægelse, når vognen erhverver sig hastighed.
Kort sagt, dette er hvad arbejds- og kinetiske energisætningen siger:
Overførsel af energi til et eller andet system, ved anvendelse af en kraft, kaldes arbejde, hvilket igen svarer til at ændre det kinetiske energi i dette system.
Kinetisk energitab
DET energikinetik af en krop kan være formindsket i to tilfælde: når det opbevares i form af potentiel energi, elastisk eller tyngdekraft, for eksempel; eller når der er kræfterdissipativ i stand til at omdanne det til andre former for energi, ligesom friktionskraft, som omdanner kinetisk energi til termisk energi. Derfor, medmindre der ikke er nogen spredende kræfter, kroppens kinetiske energi kan altid vende tilbage til sit oprindelige modul, da det i så fald vil blive konverteret til potentiel energi uden tab.
Inden for dynamikken er der en vigtig mængde kaldet mekanisk energi. Dette måler al den energi, der er relateret til den bevægelse, der udføres af enhver krop og beregnes af summen af kinetisk energi med potentiel energi, uanset hvilken sum der er.
OS konservative systemer, hvor der ikke er kræfter som friktion, er de kinetiske og potentielle energier udskiftelige. Når der er tilføjelser til en af de to, falder den anden tilsvarende, så deres sum altid er konstant.
Imidlertid i dissipative systemer, hvor der er kræfter påført luftens modstand, kan den kinetiske energi og den potentielle energi reduceres. Energiforskellen i dette tilfælde er den energi, der absorberes i form af varme, vibrationer, lydbølger osv. Et simpelt eksempel på denne type situation er, hvad der sker, når vi udløser køretøjets bremser, i dette tilfælde anvender vi en spredende kraft på dens hjul, som har deres kinetiske energi omdannet til termisk energi.
Fradrag af den kinetiske energiformel
Det er muligt at udlede ekspressionen af kinetisk energi gennem Torricelli ligning, en af kinematikligningerne, der ikke bruger tid (t) som en af dens variabler. Oprindeligt er det nødvendigt at isolere accelerationsvariablen, kontrollere:
Så bruger vi Newtons 2. lov, kendt som det grundlæggende princip for dynamik. Denne lov siger, at nettokraften på et legeme er lig med produktet af dets masse og acceleration:
Endelig vil vi bruge definitionen af arbejde, der siger, at dette kan beregnes gennem produktet af kraft og afstand:
Se også: Potentiel energi: kend de forskellige former og hvad de er til
Kinetisk energi af atomer og andre partikler
DET energikinetik det er et mål af stor betydning for studiet af forskellige fysiske systemer. Dette energimål bruges til analyse astronomisk og til undersøgelse af bevægelsen af partikler meget energisk, såsom de partikler, der producerer kosmiske stråler eller dem, der anvendes i partikelacceleratorer.
I sidstnævnte tilfælde, når vi beregner den kinetiske energi af organer, der har meget små masser, det er almindeligt for os at bruge en anden måleenhed for kinetisk energi, den elektron volt: en elektronvolt er lig 1,6.10-19 J om.
Relativistisk kinetisk energi
Formlen, der klassisk bruges til at beregne kinetiske energipresenter begrænsninger: når kroppe begynder at bevæge sig ind hastigheder tæt på lysets hastighed (3,0.108 Frk). I dette tilfælde er det nødvendigt at anvende rettelser fra Relativitetsteori og relateret til kroppens inerti (masse).
Når et legeme nærmer sig lysets hastighed, har dets inerti tendens til at stige sammen med dets hastighed, således ethvert legeme, der har en masse, når aldrig lysets hastighed. Følgende billede viser formlen for relativistisk kinetisk energi, tjek den ud:
ç - lysets hastighed (c = 3.0.108 Frk)
Løst øvelser om kinetisk energi
Spørgsmål 1) Kontroller alternativet, der korrekt repræsenterer den kinetiske energi for et 1000 kg køretøj, der bevæger sig med en konstant hastighed på 3 m / s.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Feedback: Bogstav C
Løsning:
For at løse problemet skal du bare bruge den kinetiske energiformel og udskifte de data, der er informeret i træningserklæringen, kontrollere:
Spørgsmål 2) Det vides, at kroppens kinetiske energi er 2000 J, og dens masse er 10 kg. Bestem, hvor hurtigt denne krop bevæger sig, og markér det rigtige alternativ.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Skabelon: Bogstav a
Løsning:
For at løse øvelsen skal du bare anvende de data, der er informeret i den kinetiske energiformel:
Spørgsmål 3) Et møbel har kinetisk energi OG og hastighed v. På et givet tidspunkt bliver hastigheden på denne mobil 3v og dens masse forbliver konstant. Alternativet, der præsenterer den nye kinetiske energi i dette møbel er:
a) 3 OG
b) 9 OG
c) 4.5 OG
d) 10 OG
e) E / 3
Feedback: Bogstav B
Løsning:
Som vi ved, afhænger kinetisk energi af hastighedens kvadrat, så når hastigheden tredobles, skal den energi øges med en faktor på ni gange.
Af mig Rafael Helerbrock
