Energiakinetika ez az energia formája, amely bármely testnek megvan a mozgása miatt, más szóval ez a formája energiával társulsebesség egy test. Amikor valamilyen testre nem nulla nettó erőt alkalmazunk, azon dolgozunk, így a sebesség növekedésével kinetikus energiát nyer.
A kinetikus energia nem kizárólag a test sebességétől, hanem annak sebességétől is függ tészta. Bármilyen típusú mozgó test fel van ruházva ezzel az energiával: fordítás,forgás,rezgés és mások. A kinetikus energia a következő képlettel számítható:
ÉSÇ - mozgási energia (J)
m - testtömeg (kg)
v - sebesség (m / s)
Lásd még: Newton törvényei és azok alkalmazásai
mi a mozgási energia
A energiakinetika a modalitása energia jelen van mindenben mozgó testek. Alapján SI, a mértékegysége a joule. Továbbá ez az energia a nagyságmászik amely kizárólag pozitív értékeket mutat be.
A A kinetikus energia arányos a test sebességének négyzetével. Tehát, ha egy test sebessége megduplázódik, kinetikus energiája négyszeresére növekszik, ha egy test sebessége megháromszorozódik, akkor ez a növekedés kilencszeres.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Munka tétel és mozgási energia
A munka és a kinetikus energia tétel szerint az egy testen vagy részecskén végzett munka egyenértékű annak mozgási energiájának változásával. Ez a tétel a következő egyenlet segítségével írható le:
τ - munka (J)
ΔÉsÇ - a kinetikus energia változása (J)
ÉSÇF és vanÇ0 - végső és kezdeti kinetikus energia (J)
m - tömeg (kg)
vF és v0 - végső és kezdeti sebesség (m / s)
Jobban értsd meg ezt a tételt: a munka az átadásban benenergia, ezért amikor például egy bevásárlókocsit tolunk, energiánk egy részét ráirányítjuk. Ez átadta az energiát mozgássá változik, ha a kocsi megszerzi sebesség.
Röviden, ezt mondja a munka és a kinetikus energia tétel:
Az energia valamilyen rendszerbe történő átvitelét erő alkalmazásával munkának nevezzük, ami viszont egyenértékű a rendszer kinetikus energiájának megváltoztatásával.
Kinetikus energiaveszteség
A energiakinetika egy test lehet csökkentett két esetben: amikor formában tárolják helyzeti energia, rugalmas vagy gravitációs, például; vagy amikor van erőkdisszipatív képes átalakítani más energiaformákká, akárcsak az súrlódási erő, amely a mozgási energiát hőenergiává alakítja. Ezért, hacsak nincsenek disszipatív erők, a test mozgási energiája mindig visszatérhet a kezdeti moduljába, mivel ebben az esetben átalakul helyzeti energia veszteség nélkül.
A dinamikán belül van egy fontos mennyiség, az úgynevezett mechanikus energia. Ez méri a mozgáshoz kapcsolódó összes energiát, amelyet bármely test végez, és amelyet a a mozgási energia és a potenciális energia összegebármi is legyen ez az összeg.
MINKET konzervatív rendszerek, ahol nincsenek olyan erők, mint a súrlódás, a mozgási és a potenciális energiák felcserélhetők. Ha a kettő egyikéhez hozzáadódnak, a másik ennek megfelelően csökken, így az összegük mindig állandó.
Azonban disszipatív rendszerek, amelyben a levegő ellenállására kifejtett erők vannak, a mozgási energia és a potenciális energia csökkenthető. Az energiakülönbség ebben az esetben az az energia, amely hő, rezgés, hanghullám stb. Formájában szívódik fel. Egyszerű példa az ilyen típusú helyzetre, hogy mi történik, amikor elindítjuk a járműfékek, ebben az esetben disszipatív erőt fejtünk ki a kerekein, amelyek mozgási energiáját hőenergiává alakítják.
A kinetikus energia képletének levezetése
A kinetikus energia kifejeződésére a Torricelli-egyenlet, az egyik kinematikai egyenlet, amely nem használja az időt (t) egyik változójaként. Kezdetben el kell különíteni a gyorsulási változót, ellenőrizni kell:
Akkor használjuk a Newton 2. törvénye, a dinamika alapelveként ismert. Ez a törvény kimondja, hogy a testre ható nettó erő megegyezik a tömeg és a gyorsulás szorzatával:
Végül a munka definícióját fogjuk használni, amely kimondja, hogy ezt az erő és a távolság szorzatával lehet kiszámítani:
Lásd még: Potenciális energia: ismerje a különböző formákat és mire szolgálnak
Az atomok és más részecskék kinetikus energiája
A energiakinetika ez nagyon fontos intézkedés a különféle fizikai rendszerek tanulmányozása szempontjából. Ezt az energiamértéket megszokták elemzés csillagászati és a mozgásának tanulmányozása részecskék nagyon energikus, például a kozmikus sugarakat előállító részecskék vagy a részecskegyorsítókban használt részecskék.
Ez utóbbi esetekben, amikor kiszámítjuk az olyan testek kinetikus energiáját, amelyek rendelkeznek nagyon kis tömegek, általánosan használjuk egy másik mértékegység a mozgási energiához a elektronvolt: egy elektron volt egyenlő 1,6.10-19 J ról ről.
Relativisztikus kinetikus energia
A kinetikus energia kiszámításához klasszikusan alkalmazott képlet korlátozások: amikor a testek beindulnak sebessége közel fénysebesség (3,0.108 Kisasszony). Ebben az esetben korrekciókat kell alkalmazni a Relativitás-elmélet és kapcsolódik a test tehetetlenségéhez (tömeg).
Amikor bármely test megközelíti a fénysebességet, tehetetlensége a sebességével együtt növekszik, bármely test, amelynek bármilyen tömege van, soha nem éri el a fénysebességet. A következő kép a relativisztikus kinetikus energia képletét mutatja, ellenőrizze:
ç - fénysebesség (c = 3.0.108 Kisasszony)
Megoldott gyakorlatok a kinetikus energiáról
1. kérdés) Ellenőrizze azt az alternatívát, amely helyesen reprezentálja egy 3 kg / mp sebességgel mozgó 1000 kg-os jármű mozgási energiáját.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Visszacsatolás: C betű
Felbontás:
A probléma megoldásához használja a kinetikus energia képletét, és cserélje ki az edzés utasításban megadott adatokat, ellenőrizze:
2. kérdés) Ismeretes, hogy egy test mozgási energiája 2000 J, tömege 10 kg. Határozza meg, milyen gyorsan mozog ez a test, és jelölje meg a helyes alternatívát.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Sablon: A betű
Felbontás:
A gyakorlat megoldásához csak alkalmazza a kinetikus energia képletében megadott adatokat:
3. kérdés Egy bútordarab kinetikus energiával rendelkezik ÉS és a sebesség v. Egy adott időpontban ennek a mobilnak a sebessége megnő 3v és tömege állandó marad. A bútor új mozgási energiáját bemutató alternatíva a következő:
a) 3 ÉS
b) 9 ÉS
c) 4,5 ÉS
d) 10 ÉS
e) E / 3
Visszacsatolás: B betű
Felbontás:
Mint tudjuk, a kinetikus energia a sebesség négyzetétől függ, így ha a sebesség megháromszorozódik, akkor ennek az energiának kilencszeresére kell növekednie.
Általam. Rafael Helerbrock
