Energijakinetika tai yra energijos forma, kurią bet kuris kūnas turi dėl savo judėjimo, kitaip tariant, ji yra energijos, susijusios sugreitis kūno. Kai taikome ne nulinę grynąją jėgą ant kurio nors kūno, mes dirbame su juo, todėl didėjant jo greičiui jis įgauna kinetinę energiją.
Kinetinė energija priklauso ne tik nuo kūno greičio, bet ir nuo jo makaronai. Bet kokio tipo judančiam kūnui suteikiama tokio tipo energija: vertimas,sukimasis,vibracija ir kiti. Kinetinę energiją galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
IRÇ - kinetinė energija (J)
m - kūno masė (kg)
v - greitis (m / s)
Taip pat žiūrėkite: Niutono dėsniai ir jų taikymas
kas yra kinetinė energija
energijoskinetika yra modalumas energijos esančių visuose judantys kūnai. Pagal SI, jūsų matavimo vienetas yra džaulė. Be to, ši energija yra a didybėlipti kuris pateikia išskirtinai teigiamas vertybes.
Kinetinė energija yra proporcinga kūno greičio kvadratui. Taigi, jei kūno greitis padvigubės, jo kinetinė energija padidės keturis kartus, jei kūno greitis padvigubės, tai šis padidėjimas bus devynis kartus.
Darbo teorema ir kinetinė energija
Darbo ir kinetinės energijos teorema teigia, kad darbas su kūnu ar dalele prilygsta jo kinetinės energijos kitimui. Šią teoremą galima apibūdinti naudojant šią lygtį:
τ - darbas (J)
ΔIrÇ - kinetinės energijos kitimas (J)
IRÇF ir yraÇ0 - galutinė ir pradinė kinetinė energija (J)
m - masė (kg)
vF ir v0 - galutinis ir pradinis greitis (m / s)
Geriau supraskite šią teoremą: darbas yra perdavimasįenergija, todėl, pavyzdžiui, stumdami pirkinių krepšelį, dalį energijos perkeliame į jį. Tai perdavė energiją virsta judesiu, kai krepšelis įsigis greitis.
Trumpai tariant, tai sako darbo ir kinetinės energijos teorema:
Energijos perkėlimas į kokią nors sistemą, naudojant jėgą, vadinamas darbu, kuris savo ruožtu prilygsta tos sistemos kinetinės energijos pakeitimui.
Kinetinės energijos nuostoliai
energijoskinetika kūno gali būti sumažėjo dviem atvejais: kai jis saugomas potencinė energija, elastinga arba gravitacinė, pavyzdžiui; arba kai yra jėgosišsklaidantis sugeba ją paversti kitomis energijos formomis, kaip tai daro trinties jėga, kuris kinetinę energiją paverčia šilumine energija. Todėl nebent išsklaidančių jėgų nėra, kūno kinetinė energija visada gali grįžti į pradinį modulį, nes tokiu atveju ji bus paversta potencinė energija be nuostolių.
Dinamikos viduje yra svarbus dydis, vadinamas mechaninė energija. Tai matuoja visą energiją, susijusią su judesiu, kurią atlieka bet kuris kūnas ir kurią apskaičiuoja kūnas kinetinės energijos suma su potencialia energija, kad ir kokia būtų suma.
JAV konservatyvios sistemos, kur nėra tokių jėgų kaip trintis, kinetinė ir potenciali energija yra keičiamos. Kai yra vienas iš dviejų papildymų, kitas atitinkamai mažėja, todėl jų suma visada yra pastovi.
Tačiau išsklaidančios sistemos, kai oro jėgai yra veikiamos jėgos, kinetinę energiją ir potencialią energiją galima sumažinti. Energijos skirtumas šiuo atveju yra energija, kuri absorbuojama šilumos, vibracijos, garso bangų ir kt. Pavidalu. Paprastas tokio tipo situacijos pavyzdys yra tai, kas atsitinka, kai paleidžiame transporto priemonės stabdžiai, šiuo atveju mes taikome sklaidos jėgą ant jo ratų, kurių kinetinė energija paverčiama šilumine energija.
Kinetinės energijos formulės išskaičiavimas
Išvesti kinetinės energijos išraišką galima naudojant Torricelli lygtis, viena iš kinematikos lygčių, kuri nenaudoja laiko (t) kaip vieno iš jo kintamųjų. Iš pradžių būtina išskirti pagreičio kintamąjį, patikrinti:
Tada mes naudosime 2-asis Niutono dėsnis, žinomas kaip pagrindinis dinamikos principas. Šis įstatymas teigia, kad grynoji kūno jėga yra lygi jo masės ir pagreičio sandaugai:
Galiausiai naudosime darbo apibrėžimą, kuriame teigiama, kad tai galima apskaičiuoti naudojant jėgos ir atstumo sandaugą:
Taip pat žiūrėkite: Potenciali energija: žinokite įvairias formas ir kam jos yra skirtos
Kinetinė atomų ir kitų dalelių energija
energijoskinetika tai yra labai svarbus matas tiriant skirtingas fizines sistemas. Ši energijos priemonė yra įpratusi analizė astronominis ir už judėjimo tyrimas dalelės labai energingas, pavyzdžiui, dalelės, kurios gamina kosminius spindulius, arba tos, kurios naudojamos dalelių greitintuvuose.
Pastaraisiais atvejais, kai apskaičiuojame kūnų, turinčių, kinetinę energiją labai mažos masės, mums įprasta naudoti kitas matavimo vienetas kinetinei energijai, elektronų įtampa: vienas elektronų voltas lygus 1,6.10-19 Dž apie.
Reliatyvistinė kinetinė energija
Formulė, kuri klasikiškai naudojama kinetinei energijai apskaičiuoti apribojimai: kai kūnai pradeda judėti greitis artimas šviesos greitis (3,0.108 m / s). Šiuo atveju būtina taikyti pataisas iš Reliatyvumo teorija ir susiję su kūno (masės) inercija.
Kai bet kuris kūnas artėja prie šviesos greičio, jo inercija turi tendenciją didėti kartu su greičiu, taigi, bet koks kūnas, turintis bet kokią masę, niekada nepasieks šviesos greičio. Šiame paveikslėlyje parodyta reliatyvistinės kinetinės energijos formulė, patikrinkite:
ç - šviesos greitis (c = 3.0.108 m / s)
Išspręsti kinetinės energijos pratimai
Klausimas 1) Patikrinkite alternatyvą, kuri teisingai atspindi 1000 kg transporto priemonės, judančios pastoviu 3 m / s greičiu, kinetinę energiją.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Šablonas: C raidė
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti problemą, tiesiog naudokite kinetinės energijos formulę ir pakeiskite duomenis, pateiktus pratimo teiginyje, patikrinkite:
2 klausimas) Yra žinoma, kad kūno kinetinė energija yra 2000 J, o jo masė yra 10 kg. Nustatykite, kaip greitai šis kūnas juda, ir pažymėkite teisingą alternatyvą.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Šablonas: Raidė A
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti pratimą, tiesiog pritaikykite duomenis, pateiktus kinetinės energijos formulėje:
3 klausimas Baldas turi kinetinę energiją IR ir greitis v. Tam tikru metu šio mobiliojo telefono greitis tampa didesnis 3v o jo masė išlieka pastovi. Alternatyva, pristatanti naują šio baldo kinetinę energiją, yra:
a) 3 IR
b) 9 IR
c) 4,5 IR
d) 10 IR
e) E / 3
Šablonas: B raidė
Rezoliucija:
Kaip žinome, kinetinė energija priklauso nuo greičio kvadrato, taigi, kai greitis trigubai padidėja, ta energija turi padidėti devynis kartus.
Mano. Rafaelis Helerbrockas
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-cinetica.htm