Kinetická energie

Obsah

• Rozdíl mezi kinetickou energií a potenciální energií
• Vzorec pro výpočet kinetické energie
• Cvičení kinetické energie
• Příklady kinetické energie
• Jiné druhy energie

The Kinetická energie Je to to, co tělo získá svým pohybem a je definováno jako množství práce potřebné k zrychlení těla v klidu a dané hmotnosti na nastavenou rychlost.

Uvedená energie Získává se zrychlením, po kterém ho objekt udrží identický, dokud se rychlost nebude měnit (zrychlení nebo zpomalení) aby se zastavil, bude to vyžadovat negativní práci stejné velikosti jako jeho akumulovaná kinetická energie. Čím delší je čas, ve kterém počáteční síla působí na pohybující se těleso, tím větší je dosažená rychlost a větší získaná kinetická energie.

Rozdíl mezi kinetickou energií a potenciální energií

Kinetická energie spolu s potenciální energií se sčítají s celkovou mechanickou energií (např_m = E_C + E._p). Tyto dva způsoby mechanická energiekinetika a potenciál, rozlišují se tím, že druhý je množství energie spojené s pozicí obsazenou objektem v klidu a může to být tří typů:

• Gravitační potenciální energie. Záleží na výšce, ve které jsou předměty umístěny, a na přitažlivosti, kterou na ně gravitace působí.
• Elastická potenciální energie. Je to ten, který nastane, když elastický objekt obnoví svůj původní tvar, jako pružina, když je dekomprimován.
• Elektrická potenciální energie. Je to ten, který je obsažen v práci prováděné konkrétním elektrickým polem, když se elektrický náboj uvnitř pohybuje z bodu v poli do nekonečna.

Viz také: Příklady potenciální energie

Vzorec pro výpočet kinetické energie

Kinetická energie je reprezentována symbolem E._C (někdy také E_– Ruda₊ nebo dokonce T nebo K) a jeho klasický výpočetní vzorec je A_C = ½. m. proti²kde m představuje hmotnost (v kg) a v představuje rychlost (v m / s). Jednotka měření kinetické energie je Jouly (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Vzhledem k karteziánskému souřadnicovému systému bude mít vzorec pro výpočet kinetické energie následující podobu: A_C= ½. m (X² + ẏ² + ¿²)

Tyto formulace se liší v relativistické mechanice a kvantové mechanice.

Cvičení kinetické energie

1. 860 kg vůz jede rychlostí 50 km / h. Jaká bude jeho kinetická energie?

Nejprve převedeme 50 km / h na m / s = 13,9 m / s a ​​použijeme výpočetní vzorec:

A_C = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83 000 J..

1. Kámen o hmotnosti 1 500 kg se valí ze svahu s akumulací kinetické energie 675 000 J. Jak rychle se kámen pohybuje?

Protože Ec = ½. m .v² máme 675 000 J = ½. 1500 kg proti², a když řešíme neznámé, musíme v² = 675000 J. 2/1500 kg 1, odkud v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s, a nakonec: v = 30 m / s po vyřešení druhé odmocniny 900.

Příklady kinetické energie

1. Muž na skateboardu. Skateboardista na konkrétním U zažije jak potenciální energii (když se na okamžik zastaví na svých koncích), tak kinetickou energii (když obnoví pohyb dolů a nahoru). Skateboardista s větší tělesnou hmotou získá větší kinetickou energii, ale také ten, jehož skateboard mu umožňuje jet vyšší rychlostí.
2. Porcelánová váza, která padá. Jak gravitace působí na náhodně zakopnutou porcelánovou vázu, ve vašem těle se při sestupu hromadí kinetická energie a uvolňuje se, když narazí na zem. Počáteční práce vyprodukovaná cestou zrychlí tělo, které naruší rovnovážný stav, a zbytek se provede gravitací Země.
3. Hodený míč. Vytisknutím naší síly na klidu v klidu ji dostatečně zrychlíme, aby prošla vzdálenost mezi námi a spoluhráčem, čímž jí dáme kinetickou energii, kterou pak při řešení musí náš partner působit proti práci stejné nebo větší velikosti. a tím zastavit pohyb. Pokud je míč větší, jeho zastavení bude vyžadovat více práce, než když je malý..
4. Kámen na svahu. Předpokládejme, že zatlačíme kámen do svahu. Práce, kterou děláme při jeho tlačení, musí být větší než potenciální energie kamene a přitažlivost gravitace na jeho hmotu, jinak jej nebudeme schopni posunout nahoru, nebo, co je ještě horší, rozdrtí nás to. Pokud kámen, stejně jako Sisyfos, sestoupí z opačného svahu na druhou stranu, uvolní při pádu z kopce svoji potenciální energii na energii kinetickou. Tato kinetická energie bude záviset na hmotnosti kamene a rychlosti, kterou získá při jeho pádu.
5. Vozík na horské dráze získává kinetickou energii při pádu a zvyšuje její rychlost. Okamžik před tím, než začne sestupovat, bude mít vozík potenciální a ne kinetickou energii; ale jakmile je pohyb zahájen, veškerá potenciální energie se stane kinetickou a dosáhne svého maximálního bodu, jakmile skončí pád a začne nový výstup. Mimochodem, tato energie bude větší, pokud je vozík plný lidí, než je prázdný (bude mít větší hmotnost).

Jiné druhy energie