Energiekinetiek het is de vorm van energie die elk lichaam heeft vanwege zijn beweging, met andere woorden, het is de vorm van energie geassocieerd metsnelheid van een lichaam. Wanneer we een nettokracht die niet nul is op een lichaam uitoefenen, werken we eraan, zodat het kinetische energie krijgt naarmate de snelheid toeneemt.
Kinetische energie is niet uitsluitend afhankelijk van de snelheid van een lichaam, maar ook van zijn pasta. Elk type bewegend lichaam is begiftigd met dit soort energie: vertaling,rotatie,trillingen en anderen. Kinetische energie kan worden berekend met de volgende formule:
ENÇ - kinetische energie (J)
m - lichaamsgewicht (kg)
v - snelheid (m/s)
Zie ook: De wetten van Newton en hun toepassingen
wat is kinetische energie?
DE energiekinetiek is een modaliteit van energie in totaal aanwezig bewegende lichamen. Volgens SI, uw maateenheid is de joule. Verder is deze energie een grootheidbeklimmen die uitsluitend positieve waarden presenteert.
DE Kinetische energie is evenredig met het kwadraat van de snelheid van het lichaam.
Dus als de snelheid van een lichaam verdubbelt, zal zijn kinetische energie vier keer toenemen, als de snelheid van een lichaam verdrievoudigt, dan zal deze toename negen keer zijn.Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Werkstelling en kinetische energie
De werk- en kinetische energiestelling stelt dat de werk aan een lichaam of deeltje is gelijk aan de variatie van zijn kinetische energie. Deze stelling kan worden beschreven met behulp van de volgende vergelijking:
τ - werk (J)
EnÇ - variatie van kinetische energie (J)
ENÇF en isÇ0 - uiteindelijke en initiële kinetische energie (J)
m - massa (kg)
vF en v0 - eind- en beginsnelheid (m/s)
Begrijp deze stelling beter: het werk is de overdrachtinenergie, daarom, wanneer we bijvoorbeeld een winkelwagentje voortduwen, brengen we er een deel van onze energie naar over. Deze overgedragen energie verandert in beweging, zodra de winkelwagen verwerft snelheid.
In het kort, dit is wat de werk- en kinetische energiestelling zegt:
De overdracht van energie naar een systeem, door het uitoefenen van een kracht, wordt arbeid genoemd, wat op zijn beurt gelijk staat aan het veranderen van de kinetische energie van dat systeem.
Kinetisch energieverlies
DE energiekinetiek van een lichaam kan zijn verminderd in twee gevallen: wanneer het wordt opgeslagen in de vorm van potentiële energie, elastisch of zwaartekracht, bijvoorbeeld; of wanneer er is krachtendissipatief in staat om het om te zetten in andere vormen van energie, net als de wrijvingskracht, die kinetische energie omzet in thermische energie. Daarom, tenzij er geen dissipatieve krachten zijn, de kinetische energie van het lichaam kan altijd terugkeren naar zijn oorspronkelijke module, omdat het in dat geval wordt omgezet in potentiële energie zonder enige verliezen.
Binnen de dynamiek is er een belangrijke hoeveelheid genaamd mechanische energie. Dit meet alle energie gerelateerd aan de beweging die door een lichaam wordt uitgevoerd en wordt berekend door de by som van kinetische energie met potentiële energie, wat dat bedrag ook is.
ONS conservatieve systemen, waar er geen krachten zoals wrijving zijn, zijn de kinetische en potentiële energieën uitwisselbaar. Als er optellingen zijn bij een van de twee, neemt de ander dienovereenkomstig af, zodat hun som altijd constant is.
Echter, in dissipatieve systemen, waarbij krachten worden uitgeoefend op de weerstand van de lucht, de kinetische energie en de potentiële energie kunnen worden verminderd. Het energieverschil is in dit geval de energie die wordt geabsorbeerd in de vorm van warmte, trillingen, geluidsgolven, etc. Een eenvoudig voorbeeld van dit soort situaties is wat er gebeurt als we de voertuig remmen, in dit geval passen we een dissipatieve kracht toe op zijn wielen, waarvan de kinetische energie wordt omgezet in thermische energie.
Aftrek van de formule voor kinetische energie
Het is mogelijk om de expressie van kinetische energie af te leiden via de Torricelli-vergelijking, een van de kinematicavergelijkingen die geen tijd (t) als een van de variabelen gebruiken. In eerste instantie is het noodzakelijk om de versnellingsvariabele te isoleren, controleer:
Dan gebruiken we de De 2e wet van Newton, bekend als het fundamentele principe van dynamiek. Deze wet stelt dat de netto kracht op een lichaam gelijk is aan het product van zijn massa en versnelling:
Ten slotte zullen we de definitie van arbeid gebruiken, die stelt dat dit kan worden berekend door het product van kracht en afstand:
Zie ook: Potentiële energie: ken de verschillende vormen en waar ze voor zijn
Kinetische energie van atomen en andere deeltjes
DE energiekinetiek het is een maatstaf van groot belang voor de studie van verschillende fysieke systemen. Deze energiemaat wordt gebruikt om: analyse astronomisch en voor de studie van de beweging van deeltjes zeer energiek, zoals de deeltjes die kosmische straling produceren of die worden gebruikt in deeltjesversnellers.
In de laatste gevallen, wanneer we de kinetische energie berekenen van lichamen die: zeer kleine massa's, het is gebruikelijk voor ons om te gebruiken een andere maateenheid voor kinetische energie, de elektron volt: één elektron volt is gelijk aan 1,6.10-19 J over.
Relativistische kinetische energie
De formule die klassiek wordt gebruikt om kinetische energie te berekenen, presenteert beperkingen: wanneer lichamen beginnen te bewegen snelheden dichtbij lichtsnelheid (3,0.108 Mevrouw). In dit geval is het noodzakelijk om correcties toe te passen van de Relativiteitstheorie en gerelateerd aan de traagheid van het lichaam (massa).
Wanneer een lichaam de snelheid van het licht nadert, heeft zijn traagheid de neiging om samen met zijn snelheid toe te nemen, dus, elk lichaam dat enige massa heeft, zal nooit de lichtsnelheid bereiken. De volgende afbeelding toont de formule van relativistische kinetische energie, bekijk het eens:
ç - lichtsnelheid (c = 3.0.108 Mevrouw)
Opgeloste oefeningen op kinetische energie
Vraag 1) Controleer het alternatief dat de kinetische energie van een voertuig van 1000 kg dat met een constante snelheid van 3 m/s rijdt correct weergeeft.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Sjabloon: Letter C
Resolutie:
Om het probleem op te lossen, gebruikt u gewoon de formule voor kinetische energie en vervangt u de gegevens in de oefeningsverklaring, controleert u:
Vraag 2) Het is bekend dat de kinetische energie van een lichaam 2000 J is en dat de massa 10 kg is. Bepaal hoe snel dit lichaam beweegt en markeer het juiste alternatief.
a) 20 m/s
b) 40 m/s
c) 200 m/s
d) 3 m/s
e) 10 m/s
Sjabloon: Letter A
Resolutie:
Om de oefening op te lossen, past u gewoon de gegevens toe die zijn vermeld in de kinetische energieformule:
Vraag 3) Een meubel heeft kinetische energie EN en snelheid v. Op een gegeven moment wordt de snelheid van deze mobiel 3v en zijn massa blijft constant. Het alternatief dat de nieuwe kinetische energie van dit meubelstuk presenteert is:
a) 3 EN
b) 9 EN
c) 4.5 EN
d) 10 EN
e) E/3
Sjabloon: Letter B
Resolutie:
Zoals we weten, hangt kinetische energie af van het kwadraat van snelheid, dus als de snelheid wordt verdrievoudigd, moet die energie met een factor negen toenemen.
Door mij Rafael Helerbrock
