Енергіякінетика це форма енергії, яку має будь-яке тіло завдяки своєму руху, іншими словами, це форма енергія, пов'язана зшвидкість тіла. Коли ми застосовуємо ненульову чисту силу до якогось тіла, ми виконуємо роботу над ним, тому воно набуває кінетичну енергію із збільшенням швидкості.
Кінетична енергія залежить не тільки від швидкості тіла, а й від його макарони. Будь-яке тіло, що рухається, наділене такою енергією: переклад,обертання,вібрація і інші. Кінетичну енергію можна розрахувати за такою формулою:
ІÇ - кінетична енергія (Дж)
м - маса тіла (кг)
v - швидкість (м / с)
Дивіться також: Закони Ньютона та їх застосування
що таке кінетична енергія
THE енергіякінетика є модальністю енергія присутній у всіх рухомих тіл. Відповідно до SI, одиницею виміру є джоуль. Крім того, ця енергія є величпідйом що представляє виключно позитивні цінності.
THE Кінетична енергія пропорційна квадрату швидкості тіла. Отже, якщо швидкість тіла подвоїться, його кінетична енергія збільшиться в чотири рази, якщо швидкість тіла потроїться, то це збільшення буде в дев'ять разів.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Теорема роботи та кінетична енергія
Теорема роботи та кінетичної енергії стверджує, що Робота над тілом або частинкою еквівалентна зміні його кінетичної енергії. Цю теорему можна описати, використовуючи таке рівняння:
τ - робота (J)
ΔІÇ - зміна кінетичної енергії (Дж)
ІÇF і єÇ0 - кінцева та початкова кінетична енергія (Дж)
м - маса (кг)
vF і v0 - кінцева та початкова швидкість (м / с)
Зрозумійте цю теорему краще: робота - це передачавенергія, тому, коли ми штовхаємо кошик для покупок, наприклад, ми передаємо на нього частину своєї енергії. Це передає енергію перетворюється на рух, як тільки кошик придбає швидкість.
Коротше, про це говорить теорема роботи та кінетичної енергії:
Передача енергії до якоїсь системи за допомогою прикладання сили називається роботою, яка, у свою чергу, еквівалентна зміні кінетичної енергії цієї системи.
Втрати кінетичної енергії
THE енергіякінетика тіла може бути зменшено у двох випадках: коли він зберігається у формі потенційна енергія, пружні або гравітаційні, наприклад; або коли є силидисипативний здатний перетворити його в інші форми енергії, як це робить сила тертя, який перетворює кінетичну енергію в теплову. Тому, якщо немає дисипативних сил, кінетична енергія тіла завжди може повернутися до свого початкового модуля, оскільки в такому випадку вона буде перетворена в потенційна енергія без будь-яких втрат.
У контексті динаміки існує важлива величина, яка називається механічна енергія. Це вимірює всю енергію, пов’язану з рухом, яке виконує будь-яке тіло, і обчислюється сума кінетичної енергії з потенційною енергією, якою б не була ця сума.
НАС консервативні системи, де немає таких сил, як тертя, кінетична та потенційна енергії взаємозамінні. Коли є додавання до одного з двох, інший відповідно зменшується, так що їх сума завжди постійна.
Однак у дисипативні системи, в яких існують сили, прикладені до опору повітря, кінетична енергія та потенційна енергія можуть бути зменшені. Енергетична різниця в цьому випадку - це енергія, яка поглинається у вигляді тепла, вібрацій, звукових хвиль тощо. Простим прикладом ситуації такого типу є те, що відбувається, коли ми запускаємо гальма автомобіля, у цьому випадку ми застосовуємо дисипативну силу на його колесах, кінетична енергія яких перетворюється на теплову.
Відрахування формули кінетичної енергії
Можна виразити вираження кінетичної енергії за допомогою Рівняння Торрічеллі, одне з рівнянь кінематики, яке не використовує час (t) як одну зі своїх змінних. Спочатку необхідно ізолювати змінну прискорення, перевірити:
Тоді ми будемо використовувати 2-й закон Ньютона, відомий як основний принцип динаміки. Цей закон стверджує, що чиста сила на тіло дорівнює добутку його маси та прискорення:
Нарешті, ми скористаємось визначенням роботи, де зазначено, що це можна обчислити за добутком сили та відстані:
Дивіться також: Потенційна енергія: знати різні форми та для чого вони потрібні
Кінетична енергія атомів та інших частинок
THE енергіякінетика це міра, що має велике значення для вивчення різних фізичних систем. Цей енергетичний показник звик аналіз астрономічний і для вивчення руху Росії частинки дуже енергійний, такі як частинки, що виробляють космічні промені, або ті, що використовуються в прискорювачах частинок.
В останніх випадках, коли ми обчислюємо кінетичну енергію тіл, які мають дуже малі маси, для нас це звично використовувати ще одна одиниця виміру для кінетичної енергії, електрон-вольт: один електрон-вольт дорівнює 1,6.10-19 J про.
Релятивістська кінетична енергія
Представлена формула, яка класично використовується для обчислення кінетичної енергії обмеження: коли тіла починають рухатися всередину швидкості, близькі до швидкість світла (3,0.108 РС). У цьому випадку необхідно застосувати виправлення з Теорія відносності і пов’язані з інерцією тіла (масою).
Коли будь-яке тіло наближається до швидкості світла, його інерція має тенденцію до збільшення разом зі швидкістю, таким чином, будь-яке тіло, яке має будь-яку масу, ніколи не досягне швидкості світла. Наступне зображення показує формулу релятивістської кінетичної енергії, перевірте її:
ç - швидкість світла (c = 3.0.108 РС)
Розв’язані вправи з кінетичної енергії
Питання 1) Перевірте варіант, який правильно відображає кінетичну енергію транспортного засобу вагою 1000 кг, що рухається з постійною швидкістю 3 м / с.
а) 450 Дж
б) 9000 Дж
в) 4500 Дж
г) 900 Дж
д) 300 Дж
Зворотній зв'язок: Літера С
Дозвіл:
Щоб вирішити проблему, просто скористайтеся формулою кінетичної енергії та замініть дані, наведені у звіті про вправу, перевірте:
Питання 2) Відомо, що кінетична енергія тіла становить 2000 Дж, а його маса - 10 кг. Визначте, наскільки швидко рухається це тіло, і позначте правильну альтернативу.
а) 20 м / с
б) 40 м / с
в) 200 м / с
г) 3 м / с
д) 10 м / с
Шаблон: Літера а
Дозвіл:
Щоб вирішити вправу, просто застосуйте дані, наведені у формулі кінетичної енергії:
Питання 3) Меблі має кінетичну енергію І і швидкість v. У певний час швидкість цього мобільного пристрою стає більшою 3v а його маса залишається постійною. Альтернативою, яка представляє нову кінетичну енергію цього предмета меблів, є:
а) 3 І
б) 9 І
в) 4,5 І
г) 10 І
д) Е / 3
Зворотній зв'язок: Літера Б
Дозвіл:
Як ми знаємо, кінетична енергія залежить від квадрата швидкості, тому, коли швидкість потроюється, ця енергія повинна зрости в дев'ять разів.
Мені Рафаель Хелерброк
