Energiakinetiikka se on energiamuoto, jonka jokaisella keholla on liikkumisensa vuoksi, toisin sanoen se on sen muoto energia liittyynopeus ruumiin. Kun kohdistamme johonkin kehoon nollasta poikkeavaa nettovoimaa, teemme työtä sen kanssa, joten se saa kineettistä energiaa sen nopeuden kasvaessa.
Kineettinen energia ei riipu yksinomaan kehon nopeudesta vaan myös sen nopeudesta pasta. Kaikentyyppiselle liikkuvalle keholle on annettu tällainen energia: käännös,kierto,tärinä ja muut. Kineettinen energia voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
JAÇ - kineettinen energia (J)
m - ruumiin massa (kg)
v - nopeus (m / s)
Katso myös: Newtonin lait ja niiden sovellukset
mikä on kineettinen energia
THE energiaakinetiikka on modaliteetti energiaa läsnä kaikissa liikkuvat elimet. Mukaan SI, mittayksikkösi on joule. Lisäksi tämä energia on a suuruuskiivetä joka esittää yksinomaan positiivisia arvoja.
THE Kineettinen energia on verrannollinen kehon nopeuden neliöön. Joten jos kehon nopeus kaksinkertaistuu, sen liike-energia kasvaa neljä kertaa, jos ruumiin nopeus kolminkertaistuu, tämä kasvu on yhdeksän kertaa.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Työn lause ja kineettinen energia
Työ- ja kineettisen energian lauseessa todetaan, että rungolle tai hiukkaselle tehty työ vastaa sen kineettisen energian vaihtelua. Tämä lause voidaan kuvata seuraavalla yhtälöllä:
τ - työ (J)
JaÇ - kineettisen energian vaihtelu (J)
JAÇF ja onÇ0 - lopullinen ja alkukineettinen energia (J)
m - massa (kg)
vF ja v0 - lopullinen ja alkunopeus (m / s)
Ymmärrä tämä lause paremmin: työ on siirtosisäänenergia, siksi kun siirrämme esimerkiksi ostoskoria, siirrämme osan energiastamme siihen. Tämä siirsi energiaa muuttuu liikkeeksi, kun ostoskori on hankittu nopeus.
Lyhyesti sanottuna tämä on työ- ja kineettisen energian lause:
Energian siirtoa johonkin järjestelmään voiman avulla kutsutaan työksi, mikä puolestaan vastaa kyseisen järjestelmän kineettisen energian muuttamista.
Kineettinen energian menetys
THE energiaakinetiikka ruumiin voi olla vähentynyt kahdessa tapauksessa: kun se varastoidaan Mahdollinen energia, joustava tai painovoimainen, esimerkiksi; tai kun sitä on voimathajottava pystyy muuntamaan sen muuksi energiamuodoksi, samoin kuin kitkavoima, joka muuttaa kineettisen energian lämpöenergiaksi. Siksi, ellei ole hajottavia voimia, kehon kineettinen energia voi aina palata alkuperäiseen moduuliinsa, koska siinä tapauksessa se muuttuu Mahdollinen energia ilman tappioita.
Dynaamisen alueen sisällä on tärkeä nimeltään suuri määrä mekaaninen energia. Tämä mittaa kaiken liikkeeseen liittyvän energian, jonka mikä tahansa keho suorittaa ja jonka laskee kineettisen energian summa potentiaalienergian kanssariippumatta siitä summasta.
MEILLE konservatiiviset järjestelmät, missä ei ole kitkan kaltaisia voimia, kineettiset ja potentiaaliset energiat ovat keskenään vaihdettavissa. Kun toisiinsa on lisäyksiä, toinen pienenee vastaavasti, niin että niiden summa on aina vakio.
Kuitenkin hajauttavat järjestelmät, jossa ilman vastukseen kohdistetaan voimia, liike-energiaa ja potentiaalienergiaa voidaan vähentää. Energiaero on tässä tapauksessa energia, joka absorboituu lämmön, tärinän, ääniaaltojen jne. Muodossa. Yksinkertainen esimerkki tämän tyyppisestä tilanteesta on se, mitä tapahtuu, kun käynnistämme ajoneuvon jarrut, tässä tapauksessa käytämme hajottavaa voimaa sen pyöriin, joiden liike-energia muuttuu lämpöenergiaksi.
Kineettisen energian kaavan vähentäminen
Kineettisen energian ilmentyminen on mahdollista päätellä Torricellin yhtälö, yksi kinemaattisista yhtälöistä, jotka eivät käytä aikaa (t) muuttujina. Aluksi on tarpeen eristää kiihtyvyysmuuttuja, tarkista:
Sitten käytämme Newtonin toinen laki, joka tunnetaan dynamiikan perusperiaatteena. Tämän lain mukaan kehoon kohdistuva nettovoima on yhtä suuri kuin sen massa ja kiihtyvyys:
Lopuksi käytämme työn määritelmää, jonka mukaan tämä voidaan laskea voiman ja etäisyyden tulon avulla:
Katso myös: Potentiaalinen energia: tiedä eri muodot ja mitä ne ovat
Atomien ja muiden hiukkasten kineettinen energia
THE energiaakinetiikka se on mitta, jolla on suuri merkitys eri fyysisten järjestelmien tutkimiselle. Tämä energiamitta on tottunut analyysi tähtitieteellinen ja tutkimus liikkeen hiukkasia erittäin energinenkuten hiukkaset, jotka tuottavat kosmisia säteitä, tai hiukkaskiihdyttimissä käytetyt hiukkaset.
Jälkimmäisissä tapauksissa, kun laskemme niiden kappaleiden kineettisen energian, joilla on hyvin pienet massat, meidän on tavallista käyttää toinen mittayksikkö kineettisen energian osalta elektronijännite: yksi elektronivoltti on yhtä suuri 1,6.10-19 J noin.
Suhteellinen kineettinen energia
Kaava, jota käytetään klassisesti kineettisen energian laskemiseen rajoitukset: kun ruumiit alkavat liikkua sisään nopeudet lähellä valonnopeus (3,0.108 neiti). Tässä tapauksessa on tarpeen soveltaa korjauksia Suhteellisuusteoria ja liittyvät ruumiin inertiaan (massa).
Kun jokin runko lähestyy valon nopeutta, sen inertia pyrkii kasvamaan nopeudensa mukana, mikä tahansa massa, jolla on massa, ei koskaan saavuta valonopeutta. Seuraava kuva näyttää suhteellisen kineettisen energian kaavan, tarkista se:
ç - valon nopeus (c = 3.0.108 neiti)
Ratkaistu harjoituksia kineettisessä energiassa
Kysymys 1) Tarkista vaihtoehto, joka edustaa oikein 1000 kg: n ajoneuvon kineettistä energiaa, joka liikkuu tasaisella nopeudella 3 m / s.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Sapluuna: Kirjain C
Resoluutio:
Voit ratkaista ongelman käyttämällä vain kineettisen energian kaavaa ja korvaamalla harjoituslausekkeessa ilmoitetut tiedot, tarkista:
Kysymys 2) Tiedetään, että ruumiin kineettinen energia on 2000 J ja sen massa on 10 kg. Määritä kuinka nopeasti tämä runko liikkuu ja merkitse oikea vaihtoehto.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Sapluuna: Kirjain a
Resoluutio:
Käytä harjoituksen ratkaisemiseksi vain kineettisen energian kaavassa ilmoitettuja tietoja:
Kysymys 3) Huonekalulla on kineettistä energiaa JA ja nopeus v. Tiettynä ajankohtana tämän matkapuhelimen nopeus muuttuu 3v ja sen massa pysyy vakiona. Vaihtoehto, joka esittää tämän huonekalun uuden kineettisen energian, on:
a) 3 JA
b) 9 JA
c) 4,5 JA
d) 10 JA
e) E / 3
Sapluuna: Kirje B
Resoluutio:
Kuten tiedämme, kineettinen energia riippuu nopeuden neliöstä, joten kun nopeus kolminkertaistuu, energian täytyy kasvaa yhdeksän kertaa.
Minun luona. Rafael Helerbrock
