Energiekinetika je to forma energie, ktorú má každé telo vďaka svojmu pohybu, inými slovami, je to forma energia spojená srýchlosť tela. Keď na niektoré telo pôsobíme nenulovou čistou silou, robíme na ňom prácu, takže pri zvyšovaní jeho rýchlosti získava kinetickú energiu.
Kinetická energia nezávisí výlučne od rýchlosti tela, ale aj od jeho rýchlosti cestoviny. Akýkoľvek druh pohybujúceho sa tela je vybavený týmto druhom energie: preklad,rotácia,vibrácie a ďalšie. Kinetická energia sa dá vypočítať podľa tohto vzorca:
AÇ - kinetická energia (J)
m - telesná hmotnosť (kg)
v - rýchlosť (m / s)
Pozri tiež: Newtonove zákony a ich aplikácie
čo je to kinetická energia
THE energiekinetika je modalita energie prítomný vo všetkých pohybujúce sa telá. Podľa SI, vaša merná jednotka je joule. Ďalej je táto energia a veľkosťvyliezť ktorá predstavuje výlučne pozitívne hodnoty.
THE Kinetická energia je úmerná druhej mocnine rýchlosti tela. Takže ak sa rýchlosť tela zdvojnásobí, jeho kinetická energia sa zvýši štyrikrát, ak sa rýchlosť tela strojnásobí, potom bude toto zvýšenie deväťkrát.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Veta o práci a kinetická energia
Veta o pracovnej a kinetickej energii tvrdí, že práca vykonaná na telese alebo častici je ekvivalentná zmene jej kinetickej energie. Túto vetu možno opísať pomocou nasledujúcej rovnice:
τ - práca (J)
ΔAndÇ - zmena kinetickej energie (J)
AÇF a jeÇ0 - konečná a počiatočná kinetická energia (J)
m - hmotnosť (kg)
vF a v0 - konečná a počiatočná rýchlosť (m / s)
Pochopte lepšie túto vetu: práca je prevodvenergia, preto keď tlačíme napríklad do nákupného košíka, prenášame doň časť svojej energie. To prenieslo energiu premení sa na pohyb, akonáhle vozík získa rýchlosť.
Stručne povedané, toto hovorí veta o pracovnej a kinetickej energii:
Prenos energie do nejakého systému prostredníctvom aplikácie sily sa nazýva práca, čo je zase ekvivalentné zmene kinetickej energie tohto systému.
Strata kinetickej energie
THE energiekinetika tela môže byť zmenšená v dvoch prípadoch: ak je uložený vo forme potenciálna energia, elastické alebo gravitačné, napríklad; alebo keď tam je silydisipatívny schopný transformovať ju na iné formy energie, rovnako ako trecia sila, ktorá premieňa kinetickú energiu na tepelnú. Preto, pokiaľ neexistujú disipatívne sily, kinetická energia tela sa môže vždy vrátiť do pôvodného modulu, pretože v takom prípade sa prevedie na potenciálna energia bez akýchkoľvek strát.
V súvislosti s dynamikou existuje dôležitá veličina nazývaná mechanická energia. Toto meria všetku energiu súvisiacu s pohybom, ktorý vykonáva nejaké telo, a je vypočítaná pomocou súčet kinetickej energie s potenciálnou energiou, nech už je táto suma akákoľvek.
USA konzervatívne systémy, kde neexistujú sily ako trenie, sú kinetická a potenciálna energia zameniteľné. Ak sú k jednej z dvoch pridané ďalšie, druhá sa príslušne znižuje, takže ich súčet je vždy konštantný.
Avšak v disipatívne systémy, pri ktorých pôsobia sily pôsobiace na odpor vzduchu, je možné znížiť kinetickú energiu a potenciálnu energiu. Rozdiel energie je v tomto prípade energia absorbovaná vo forme tepla, vibrácií, zvukových vĺn atď. Jednoduchým príkladom tohto typu situácie je to, čo sa stane, keď spustíme brzdy vozidla, v tomto prípade pôsobíme disipatívnou silou na jeho kolesá, ktoré majú svoju kinetickú energiu prevedenú na tepelnú energiu.
Odpočet vzorca kinetickej energie
Je možné odvodiť vyjadrenie kinetickej energie prostredníctvom Torricelliho rovnica, jedna z kinematických rovníc, ktorá ako jednu zo svojich premenných nepoužíva čas (t). Spočiatku je potrebné izolovať premennú zrýchlenia, skontrolovať:
Potom použijeme Newtonov druhý zákon, známy ako základný princíp dynamiky. Tento zákon stanovuje, že čistá sila na teleso sa rovná súčinu jeho hmotnosti a zrýchlenia:
Na záver použijeme definíciu práce, ktorá uvádza, že ju možno vypočítať pomocou súčinu sily a vzdialenosti:
Pozri tiež: Potenciálna energia: poznajte rôzne formy a na čo slúžia
Kinetická energia atómov a iných častíc
THE energiekinetika je to opatrenie veľkého významu pre štúdium rôznych fyzikálnych systémov. Toto energetické opatrenie je zvyknuté analýza astronomický a pre štúdium pohybu častice vysoko energický, ako sú častice produkujúce kozmické žiarenie alebo častice používané v urýchľovačoch častíc.
V posledných prípadoch, keď vypočítame kinetickú energiu telies, ktoré majú veľmi malé hmotnosti, je bežné, že to používame iná merná jednotka pre kinetickú energiu, elektrónový volt: jeden elektrónvolt sa rovná 1,6.10-19 J o.
Relativistická kinetická energia
Vzorec, ktorý sa klasicky používa na výpočet kinetickej energie predstavuje obmedzenia: keď sa telá začnú pohybovať rýchlosti blízke rýchlosť svetla (3,0.108 pani). V takom prípade je potrebné uplatniť opravy z Teória relativity a súvisí so zotrvačnosťou tela (hmoty).
Keď sa ktorékoľvek teleso priblíži k rýchlosti svetla, jeho zotrvačnosť má tendenciu stúpať spolu s rýchlosťou, teda každé teleso, ktoré má akúkoľvek hmotnosť, nikdy nedosiahne rýchlosť svetla. Nasledujúci obrázok ukazuje vzorec relativistickej kinetickej energie, vyskúšajte to:
ç - rýchlosť svetla (c = 3.0.108 pani)
Vyriešené úlohy z kinetickej energie
Otázka 1) Skontrolujte alternatívu, ktorá správne predstavuje kinetickú energiu 1 000 kg vozidla pohybujúceho sa konštantnou rýchlosťou 3 m / s.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4 500 J
d) 900 J
e) 300 J
Spätná väzba: Písmeno C
Rozhodnutie:
Ak chcete problém vyriešiť, stačí použiť vzorec kinetickej energie a nahradiť údaje uvedené vo vyhlásení o cvičení, skontrolovať:
Otázka 2) Je známe, že kinetická energia tela je 2 000 J a jeho hmotnosť je 10 kg. Určte, ako rýchlo sa toto telo pohybuje, a označte správnu alternatívu.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Šablóna: Písmeno A
Rozhodnutie:
Na vyriešenie úlohy stačí použiť údaje uvedené vo vzorci kinetickej energie:
Otázka 3) Kus nábytku má kinetickú energiu A a rýchlosť v. V danom čase sa rýchlosť tohto mobilného telefónu stáva 3v a jeho hmotnosť zostáva konštantná. Alternatívou, ktorá predstavuje novú kinetickú energiu tohto nábytku, je:
a) 3 A
b) 9 A
c) 4.5 A
d) 10 A
e) E / 3
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Ako vieme, kinetická energia závisí od štvorca rýchlosti, takže keď sa rýchlosť strojnásobí, musí sa táto energia zvýšiť deväťkrát.
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
