Ενέργειακινητική είναι η μορφή ενέργειας που έχει κάθε σώμα λόγω της κίνησής του, με άλλα λόγια, είναι η μορφή ενέργεια που σχετίζεται μεταχύτητα ενός σώματος. Όταν εφαρμόζουμε μια μηδενική καθαρή δύναμη σε κάποιο σώμα, δουλεύουμε σε αυτό, έτσι αποκτά κινητική ενέργεια καθώς αυξάνεται η ταχύτητά του.
Η κινητική ενέργεια δεν εξαρτάται αποκλειστικά από την ταχύτητα ενός σώματος αλλά και από το ζυμαρικά. Οποιοσδήποτε τύπος κινούμενου σώματος είναι προικισμένος με αυτόν τον τύπο ενέργειας: μετάφραση,περιστροφή,δόνηση και άλλοι. Η κινητική ενέργεια μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:
ΚΑΙΝΤΟ - κινητική ενέργεια (J)
Μ - μάζα σώματος (kg)
β - ταχύτητα (m / s)
Δείτε επίσης: Οι νόμοι του Νεύτωνα και οι εφαρμογές τους
τι είναι η κινητική ενέργεια
Ο ενέργειακινητική είναι ένας τρόπος του ενέργεια παρόν σε όλα κινούμενα σώματα. Σύμφωνα με ΣΙ, η μονάδα μέτρησης είναι το μονάδα ενέργειας ή έργου. Επιπλέον, αυτή η ενέργεια είναι μεγαλείοαναρρίχηση που παρουσιάζει αποκλειστικά θετικές τιμές.
Ο Η κινητική ενέργεια είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας του σώματος.
Έτσι, εάν η ταχύτητα ενός σώματος διπλασιαστεί, η κινητική του ενέργεια θα αυξηθεί τέσσερις φορές, εάν η ταχύτητα ενός σώματος τριπλασιαστεί, τότε αυτή η αύξηση θα είναι εννέα φορές.Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Εργασία θεώρημα και κινητική ενέργεια
Το θεώρημα εργασίας και κινητικής ενέργειας δηλώνει ότι το η εργασία που γίνεται σε σώμα ή σωματίδιο ισοδυναμεί με τη διακύμανση της κινητικής του ενέργειας. Αυτό το θεώρημα μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:
τ - εργασία (J)
Δ. ΚαιΝΤΟ - παραλλαγή της κινητικής ενέργειας (J)
ΚΑΙΝΤΟφά και είναιΝΤΟ0 - τελική και αρχική κινητική ενέργεια (J)
Μ - μάζα (kg)
βφά και β0 - τελική και αρχική ταχύτητα (m / s)
Κατανοήστε καλύτερα αυτό το θεώρημα: το έργο είναι η μεταφοράσεενέργεια, Επομένως, όταν πιέζουμε ένα καλάθι αγορών, για παράδειγμα, μεταφέρουμε μέρος της ενέργειας μας σε αυτό. Αυτό μετέφερε ενέργεια μετατρέπεται σε κίνηση, μόλις αποκτήσει το καλάθι ταχύτητα.
Εν ολίγοις, αυτό λέει το θεώρημα εργασίας και κινητικής ενέργειας:
Η μεταφορά ενέργειας σε κάποιο σύστημα, μέσω της εφαρμογής μιας δύναμης, ονομάζεται εργασία, η οποία, με τη σειρά της, ισοδυναμεί με την αλλαγή της κινητικής ενέργειας αυτού του συστήματος.
Απώλεια κινητικής ενέργειας
Ο ενέργειακινητική ενός σώματος μπορεί να είναι μειώθηκε σε δύο περιπτώσεις: όταν αποθηκεύεται με τη μορφή δυναμική ενέργεια, ελαστικό ή βαρυτικό, για παράδειγμα; ή όταν υπάρχει δυνάμειςαποτρεπτικός ικανός να το μετατρέψει σε άλλες μορφές ενέργειας, όπως και το δύναμη τριβής, που μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε θερμική ενέργεια. Επομένως, εκτός εάν δεν υπάρχουν δυνάμεις διάχυσης, η κινητική ενέργεια του σώματος μπορεί πάντα να επιστρέψει στην αρχική της ενότητα, αφού σε αυτήν την περίπτωση θα μετατραπεί σε δυναμική ενέργεια χωρίς απώλειες.
Στο πλαίσιο της δυναμικής, υπάρχει μια σημαντική ποσότητα που ονομάζεται μηχανική ενέργεια. Αυτό μετρά όλη την ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση που εκτελείται από οποιοδήποτε σώμα και υπολογίζεται από το άθροισμα κινητικής ενέργειας με πιθανή ενέργεια, όποιο και αν είναι αυτό το ποσό.
ΜΑΣ συντηρητικά συστήματα, όπου δεν υπάρχουν δυνάμεις όπως η τριβή, οι κινητικές και πιθανές ενέργειες είναι εναλλάξιμες. Όταν υπάρχουν προσθήκες σε ένα από τα δύο, το άλλο μειώνεται ανάλογα, έτσι ώστε το άθροισμά τους να είναι πάντα σταθερό.
Ωστόσο, το διασκορπιστικά συστήματα, όπου υπάρχουν δυνάμεις που ασκούνται στην αντίσταση του αέρα, η κινητική ενέργεια και η πιθανή ενέργεια μπορούν να μειωθούν. Η ενεργειακή διαφορά σε αυτήν την περίπτωση είναι η ενέργεια που απορροφάται με τη μορφή θερμότητας, δονήσεων, ηχητικών κυμάτων κ.λπ. Ένα απλό παράδειγμα αυτού του τύπου κατάστασης είναι αυτό που συμβαίνει όταν ενεργοποιούμε το φρένα οχήματος, σε αυτήν την περίπτωση, εφαρμόζουμε μια διασκεδαστική δύναμη στους τροχούς της, οι οποίες έχουν μετατρέψει την κινητική τους ενέργεια σε θερμική ενέργεια.
Αφαίρεση του τύπου κινητικής ενέργειας
Είναι δυνατόν να συναχθεί η έκφραση της κινητικής ενέργειας μέσω του Εξίσωση Torricelli, μία από τις κινηματικές εξισώσεις που δεν χρησιμοποιούν το χρόνο (t) ως μία από τις μεταβλητές της. Αρχικά, είναι απαραίτητο να απομονωθεί η μεταβλητή επιτάχυνσης, ελέγξτε:
Τότε θα χρησιμοποιήσουμε το 2ος νόμος του Νεύτωνα, γνωστή ως η θεμελιώδης αρχή της δυναμικής. Αυτός ο νόμος αναφέρει ότι η καθαρή δύναμη σε ένα σώμα είναι ίση με το προϊόν της μάζας και της επιτάχυνσης του:
Τέλος, θα χρησιμοποιήσουμε τον ορισμό της εργασίας, ο οποίος αναφέρει ότι αυτό μπορεί να υπολογιστεί μέσω του προϊόντος της δύναμης και της απόστασης:
Δείτε επίσης: Δυνητική ενέργεια: γνωρίστε τις διαφορετικές μορφές και για ποιες είναι
Κινητική ενέργεια ατόμων και άλλων σωματιδίων
Ο ενέργειακινητική Είναι ένα μέτρο μεγάλης σημασίας για τη μελέτη διαφορετικών φυσικών συστημάτων. Αυτό το ενεργειακό μέτρο είναι συνηθισμένο ανάλυση αστρονομικό και για το μελέτη της κίνησης του σωματίδια πολύ ενεργητικός, όπως τα σωματίδια που παράγουν κοσμικές ακτίνες ή εκείνα που χρησιμοποιούνται σε επιταχυντές σωματιδίων.
Στις τελευταίες περιπτώσεις, όταν υπολογίζουμε την κινητική ενέργεια των σωμάτων που έχουν πολύ μικρές μάζες, είναι κοινό για εμάς να το χρησιμοποιούμε μια άλλη μονάδα μέτρησης για κινητική ενέργεια, το βολτ ηλεκτρονίων: ένα ηλεκτρονικό βολτ ισούται με 1,6.10-19 Ι σχετικά με.
Σχετικιστική κινητική ενέργεια
Ο τύπος που χρησιμοποιείται κλασικά για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας παρουσιάζει περιορισμοί: όταν τα σώματα αρχίζουν να κινούνται ταχύτητες κοντά ταχύτητα του φωτός (3,0.108 Κυρία). Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε διορθώσεις από το Θεωρία της σχετικότητας και σχετίζεται με την αδράνεια του σώματος (μάζα).
Όταν οποιοδήποτε σώμα πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, η αδράνεια του τείνει να αυξάνεται μαζί με την ταχύτητά του, έτσι, οποιοδήποτε σώμα που έχει οποιαδήποτε μάζα δεν θα φτάσει ποτέ στην ταχύτητα του φωτός. Η παρακάτω εικόνα δείχνει τον τύπο της σχετικιστικής κινητικής ενέργειας, ρίξτε μια ματιά:
ντο - ταχύτητα φωτός (c = 3.0.108 Κυρία)
Επιλυμένες ασκήσεις κινητικής ενέργειας
Ερώτηση 1) Ελέγξτε την εναλλακτική που αντιπροσωπεύει σωστά την κινητική ενέργεια ενός οχήματος 1000 κιλών που κινείται με σταθερή ταχύτητα 3 m / s.
α) 450 J
β) 9000 J
γ) 4500 J
δ) 900 J
ε) 300 J
Ανατροφοδότηση: Γράμμα Γ
Ανάλυση:
Για να επιλύσετε το πρόβλημα, απλώς χρησιμοποιήστε τον τύπο κινητικής ενέργειας και αντικαταστήστε τα δεδομένα που αναφέρονται στη δήλωση άσκησης, ελέγξτε:
Ερώτηση 2) Είναι γνωστό ότι η κινητική ενέργεια ενός σώματος είναι 2000 J και η μάζα του είναι 10 kg. Προσδιορίστε πόσο γρήγορα κινείται αυτό το σώμα και επισημάνετε τη σωστή εναλλακτική λύση.
α) 20 m / s
β) 40 m / s
γ) 200 m / s
δ) 3 m / s
ε) 10 m / s
Πρότυπο: Γράμμα Α
Ανάλυση:
Για να λύσετε την άσκηση, απλώς εφαρμόστε τα δεδομένα που αναφέρονται στον τύπο κινητικής ενέργειας:
Ερώτηση 3) Ένα έπιπλο έχει κινητική ενέργεια ΚΑΙ και ταχύτητα β. Σε μια δεδομένη στιγμή, η ταχύτητα αυτού του κινητού γίνεται 3v και η μάζα του παραμένει σταθερή. Η εναλλακτική λύση που παρουσιάζει τη νέα κινητική ενέργεια αυτού του επίπλου είναι:
α) 3 ΚΑΙ
β) 9 ΚΑΙ
γ) 4.5 ΚΑΙ
δ) 10 ΚΑΙ
ε) E / 3
Ανατροφοδότηση: Γράμμα Β
Ανάλυση:
Όπως γνωρίζουμε, η κινητική ενέργεια εξαρτάται από το τετράγωνο της ταχύτητας, οπότε όταν η ταχύτητα τριπλασιάζεται, αυτή η ενέργεια πρέπει να αυξηθεί κατά 9 φορές.
Από εμένα, Rafael Helerbrock
