Energiecinetica este forma de energie pe care orice corp o are datorită mișcării sale, cu alte cuvinte, este forma energie asociată cuviteză a unui corp. Când aplicăm o forță netă diferită de zero pe un anumit corp, lucrăm asupra acestuia, astfel că acesta capătă energie cinetică pe măsură ce viteza sa crește.
Energia cinetică nu depinde exclusiv de viteza unui corp, ci și de acesta Paste. Orice fel de corp în mișcare este dotat cu acest tip de energie: traducere,rotație,vibrații si altii. Energia cinetică poate fi calculată prin următoarea formulă:
ȘIÇ - energie cinetică (J)
m - masa corporală (kg)
v - viteza (m / s)
Vezi și: Legile lui Newton și aplicațiile lor
ce este energia cinetică
THE energiecinetica este o modalitate de energie prezent în toate corpuri în mișcare. Conform SI, unitatea ta de măsură este joule. Mai mult, această energie este o măreţiea urca care prezintă valori exclusiv pozitive.
THE Energia cinetică este proporțională cu pătratul vitezei corpului. Deci, dacă viteza unui corp se dublează, energia sa cinetică va crește de patru ori, dacă viteza unui corp se triplează, atunci această creștere va fi de nouă ori.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Teorema de lucru și energia cinetică
Teorema muncii și a energiei cinetice afirmă că munca efectuată asupra unui corp sau a unei particule este echivalentă cu variația energiei sale cinetice. Această teoremă poate fi descrisă folosind următoarea ecuație:
τ - munca (J)
Δ ȘiÇ - variația energiei cinetice (J)
ȘIÇF si esteÇ0 - energia cinetică finală și inițială (J)
m - masa (kg)
vF și v0 - viteza finală și inițială (m / s)
Înțelegeți mai bine această teoremă: munca este transferulînenergie, prin urmare, atunci când împingem un coș de cumpărături, de exemplu, transferăm o parte din energia noastră către acesta. Această energie transferată se transformă în mișcare, odată ce căruța a dobândit viteză.
Pe scurt, aceasta este ceea ce spune teorema muncii și a energiei cinetice:
Transferul de energie către un sistem, prin aplicarea unei forțe, se numește muncă, care, la rândul său, este echivalentă cu schimbarea energiei cinetice a sistemului respectiv.
Pierderea de energie cinetică
THE energiecinetica a unui corp poate fi diminuat în două cazuri: când este stocat sub formă de energie potențială, elastic sau gravitațional, de exemplu; sau când există forțelordisipativ capabil să o transforme în alte forme de energie, la fel ca și forța de frecare, care transformă energia cinetică în energie termică. Prin urmare, dacă nu există forțe disipative, energia cinetică a corpului poate reveni întotdeauna la modulul său inițial, deoarece în acest caz va fi convertită în energie potențială fără pierderi.
În cadrul dinamicii, există o cantitate importantă numită energie mecanică. Aceasta măsoară toată energia legată de mișcarea care este efectuată de orice corp și este calculată de suma energiei cinetice cu energia potențială, indiferent de suma respectivă.
S.U.A. sisteme conservatoare, unde nu există forțe precum fricțiunea, energiile cinetice și potențiale sunt interschimbabile. Când există adăugiri la unul dintre cele două, celălalt scade în consecință, astfel încât suma lor este întotdeauna constantă.
Cu toate acestea, în sisteme disipative, în care există forțe aplicate rezistenței aerului, energia cinetică și energia potențială pot fi reduse. Diferența de energie în acest caz este energia care este absorbită sub formă de căldură, vibrații, unde sonore etc. Un exemplu simplu al acestui tip de situație este ceea ce se întâmplă atunci când declanșăm frânele vehiculului, în acest caz, aplicăm o forță disipativă pe roțile sale, care au energia cinetică transformată în energie termică.
Deducerea formulei energiei cinetice
Este posibil să se deducă expresia energiei cinetice prin Ecuația Torricelli, una dintre ecuațiile cinematice care nu utilizează timpul (t) ca una dintre variabilele sale. Inițial, este necesar să izolați variabila de accelerație, verificați:
Apoi vom folosi A doua lege a lui Newton, cunoscut ca principiul fundamental al dinamicii. Această lege afirmă că forța netă asupra unui corp este egală cu produsul masei și al accelerației sale:
În cele din urmă, vom folosi definiția muncii, care afirmă că aceasta poate fi calculată prin produsul forței și distanței:
Vezi și: Energie potențială: cunoașteți diferitele forme și la ce servesc
Energia cinetică a atomilor și a altor particule
THE energiecinetica este o măsură de mare importanță pentru studiul diferitelor sisteme fizice. Această măsură de energie este obișnuită analiză astronomic iar pentru studiul mișcării de particule foarte energic, cum ar fi particulele care produc raze cosmice sau cele utilizate în acceleratoarele de particule.
În ultimele cazuri, atunci când calculăm energia cinetică a corpurilor care au mase foarte mici, este obișnuit să o folosim o altă unitate de măsură pentru energia cinetică electron volt: un electron volt este egal 1,6.10-19 J despre.
Energia cinetică relativistă
Formula care este utilizată în mod clasic pentru calcularea energiei cinetice prezintă limitări: când corpurile încep să se miște viteze apropiate de viteza luminii (3,0.108 Domnișoară). În acest caz, este necesar să se aplice corecții din Teoria relativitatii și legat de inerția corpului (masa).
Când orice corp se apropie de viteza luminii, inerția sa tinde să crească odată cu viteza sa, astfel, orice corp care are vreo masă nu va atinge niciodată viteza luminii. Următoarea imagine prezintă formula energiei cinetice relativiste, verificați-o:
ç - viteza luminii (c = 3.0.108 Domnișoară)
Exerciții rezolvate privind energia cinetică
Intrebarea 1) Verificați alternativa care reprezintă corect energia cinetică a unui vehicul de 1000 kg care se deplasează cu o viteză constantă de 3 m / s.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Părere: Litera C
Rezoluţie:
Pentru a rezolva problema, utilizați doar formula energiei cinetice și înlocuiți datele informate în declarația de exercițiu, verificați:
Intrebarea 2) Se știe că energia cinetică a unui corp este de 2000 J și masa sa este de 10 kg. Determinați cât de repede se mișcă acest corp și marcați alternativa corectă.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Pentru a rezolva exercițiul, trebuie doar să aplicați datele informate în formula energiei cinetice:
Întrebarea 3) O piesă de mobilier are energie cinetică ȘI și viteză v. La un moment dat, viteza acestui telefon mobil devine 3v iar masa sa rămâne constantă. Alternativa care prezintă noua energie cinetică a acestei piese de mobilier este:
a) 3 ȘI
b) 9 ȘI
c) 4.5 ȘI
d) 10 ȘI
e) E / 3
Părere: Litera B
Rezoluţie:
După cum știm, energia cinetică depinde de pătratul vitezei, deci atunci când viteza este triplată, acea energie trebuie să crească cu un factor de nouă ori.
De mine. Rafael Helerbrock
