Energiakineetika see on energia vorm, mis igal kehal on oma liikumise tõttu, teisisõnu, see on selle vorm energiaga seotudkiirus keha. Kui rakendame mõnele kehale nullist erinevat netojõudu, teeme selle kallal tööd, nii et see omandab kineetilise energia, kui selle kiirus suureneb.
Kineetiline energia ei sõltu ainult keha kiirusest, vaid ka selle kiirusest pasta. Igasugune liikuv keha on varustatud sellise energiaga: tõlge,pöörlemine,vibratsioon ja teised. Kineetilist energiat saab arvutada järgmise valemi abil:
JAÇ - kineetiline energia (J)
m - kehamass (kg)
v - kiirus (m / s)
Vaadake ka: Newtoni seadused ja nende rakendused
mis on kineetiline energia
THE energiakineetika on modaalsus energia kõigis olemas liikuvad kehad. Vastavalt SI, teie mõõtühik on joule. Pealegi on see energia a ülevusronima mis esitab eranditult positiivseid väärtusi.
THE Kineetiline energia on proportsionaalne keha kiiruse ruuduga. Niisiis, kui keha kiirus kahekordistub, suureneb selle kineetiline energia neli korda, kui keha kiirus kolmekordistub, siis see kasv on üheksa korda.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Tööteoreem ja kineetiline energia
Töö- ja kineetilise energia teoreem väidab, et keha või osakesega tehtud töö on samaväärne selle kineetilise energia muutumisega. Seda teoreemi saab kirjeldada järgmise võrrandi abil:
τ - töö (J)
JaÇ - kineetilise energia variatsioon (J)
JAÇF ja onÇ0 - lõplik ja algne kineetiline energia (J)
m - mass (kg)
vF ja v0 - lõpp- ja algkiirus (m / s)
Sellest teoreemist saate paremini aru: töö on üleandmineaastalenergia, seetõttu kanname näiteks ostukorvi lükates osa oma energiast sinna. See kandis energiat edasi muutub liikumiseks, kui vanker omandab kiirus.
Lühidalt öeldes ütleb töö ja kineetilise energia teoreem just nii:
Energia ülekandmist mõnesse süsteemi jõu rakendamise kaudu nimetatakse tööks, mis omakorda on samaväärne selle süsteemi kineetilise energia muutmisega.
Kineetiline energia kadu
THE energiakineetika keha võib olla vähenenud kahel juhul: kui see on salvestatud potentsiaalne energia, elastne või gravitatsiooniline, näiteks; või kui on jõudhajuv võimeline selle muundama teisteks energiavormideks, nagu seda teeb ka hõõrdejõud, mis muudab kineetilise energia soojusenergiaks. Seega, kui pole hajutavaid jõude, keha kineetiline energia võib alati naasta oma algmoodulisse, kuna sellisel juhul muundatakse see potentsiaalne energia kaotusteta.
Dünaamika kontekstis on oluline suurus, mida nimetatakse mehaaniline energia. See mõõdab kogu liikumisega seotud energiat, mida mõni keha sooritab ja mille arvutab kineetilise energia summa koos potentsiaalse energiagaolenemata sellest summast.
USA konservatiivsed süsteemid, kus pole selliseid hõõrdumisjõude nagu kineetiline ja potentsiaalne energia, on omavahel asendatavad. Kui ühele neist kahest lisandub, väheneb teine vastavalt, nii et nende summa on alati konstantne.
Kuid aastal hajuvad süsteemid, kus õhu takistusele rakenduvad jõud, saab kineetilist energiat ja potentsiaalset energiat vähendada. Energia erinevus on antud juhul energia, mis neeldub soojuse, vibratsiooni, helilainete jne kujul. Lihtne näide seda tüüpi olukorrast on see, mis juhtub, kui käivitame sõiduki pidurid, sel juhul rakendame selle ratastele hajutavat jõudu, mille kineetiline energia muundatakse soojusenergiaks.
Kineetilise energia valemi mahaarvamine
Kineetilise energia avaldumise on võimalik tuletada Torricelli võrrand, üks kinemaatilistest võrranditest, mis ei kasuta oma muutujana aega (t). Esialgu on vaja eraldada kiirenduse muutuja, kontrollida:
Siis kasutame Newtoni teine seadus, tuntud kui dünaamika aluspõhimõte. See seadus ütleb, et keha netojõud on võrdne tema massi ja kiirenduse korrutisega:
Lõpuks kasutame töö määratlust, mis ütleb, et seda saab arvutada jõu ja kauguse korrutise kaudu:
Vaadake ka: Potentsiaalne energia: teadke erinevaid vorme ja milleks need on mõeldud
Aatomite ja muude osakeste kineetiline energia
THE energiakineetika see on väga oluline mõõt erinevate füüsikaliste süsteemide uurimiseks. See energiamõõt on harjunud analüüs astronoomiline ja Uuring liikumine osakesed ülimalt energilinenagu näiteks kosmilisi kiiri tekitavad osakesed või osakeste kiirendites kasutatavad osakesed.
Viimastel juhtudel, kui arvutame kehade kineetilise energia, millel on väga väikesed massid, meil on tavaline kasutada teine mõõtühik kineetilise energia jaoks on elektronvolt: üks elektronvolt võrdub 1,6.10-19 J umbes.
Relativistlik kineetiline energia
Valem, mida klassikaliselt kasutatakse kineetilise energia arvutamiseks piirangud: kui kehad hakkavad sisse liikuma kiirused lähedal valguse kiirus (3,0.108 Prl). Sellisel juhul on vaja teha parandusi Relatiivsusteooria ja seotud keha inertsiga (mass).
Kui mõni keha läheneb valguse kiirusele, kipub selle inerts koos kiirusega suurenema, seega ükski keha, millel on mass, ei saavuta kunagi valguse kiirust. Järgmine pilt näitab relativistliku kineetilise energia valemit, kontrollige seda:
ç - valguse kiirus (c = 3.0.108 Prl)
Lahendatud kineetilise energia harjutused
Küsimus 1) Kontrollige alternatiivi, mis vastab korrektsel kiirusel 3 m / s liikuva 1000 kg sõiduki kineetilisele energiale.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Tagasiside: C-täht
Resolutsioon:
Probleemi lahendamiseks kasutage lihtsalt kineetilise energia valemit ja asendage treeningulauses esitatud andmed, kontrollige:
2. küsimus) On teada, et keha kineetiline energia on 2000 J ja selle mass on 10 kg. Tehke kindlaks, kui kiiresti see keha liigub, ja märkige õige alternatiiv.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Mall: Täht a
Resolutsioon:
Harjutuse lahendamiseks rakendage lihtsalt kineetilise energia valemis esitatud andmeid:
3. küsimus) Mööbliesemel on kineetiline energia JA ja kiirus v. Teatud ajal muutub selle mobiili kiirus 3v ja selle mass jääb konstantseks. Selle mööblieseme uut kineetilist energiat esitav alternatiiv on:
a) 3 JA
b) 9 JA
c) 4,5 JA
d) 10 JA
e) E / 3
Tagasiside: Täht B
Resolutsioon:
Nagu teame, sõltub kineetiline energia kiiruse ruudust, nii et kiiruse kolmekordistumisel peab see energia kasvama üheksa korda.
Minu poolt. Rafael Helerbrock
