Eksempler på kinetisk energi

Det Kinetisk energi Det er det, et legeme erhverver på grund af dets bevægelse, og det defineres som den mængde arbejde, der er nødvendigt for at fremskynde et legeme i hvile og af en given masse til en bestemt hastighed. For eksempel: en mand på et skateboard, en kastet kugle, en rutsjebane vogn.

Denne energi erhverves gennem en acceleration, hvorefter objektet holder det identisk, indtil hastigheden varierer (accelerer eller sænk) med hvilket, for at stoppe, vil kræve negativt arbejde af samme størrelse som dets kinetiske energi akkumuleret. Jo længere tid den oprindelige kraft virker på den bevægende krop, jo større er den opnåede hastighed, og jo større er den opnåede kinetiske energi.

Forskel mellem kinetisk energi og potentiel energi

Den kinetiske energi sammen med potentiel energi, tilføje op til det samlede antal af mekanisk energi (OG_m = E_c + E_s). Disse to former for mekanisk energi, kinetisk og potentiale, skelnes ved, at sidstnævnte er den mængde energi, der er forbundet med den position, som et objekt indtager i hvile og kan være af tre typer:

Formel for beregning af kinetisk energi

Kinetisk energi er repræsenteret ved symbolet E._c (undertiden også E_– eller E₊ eller endda T eller K) og dens klassiske beregningsformel er OG_c = ½. m. v² hvor m repræsenterer masse (i kg) og v repræsenterer hastighed (i m / s). Måleenheden for kinetisk energi er Joule (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Givet et kartesisk koordinatsystem har formlen for beregning af kinetisk energi følgende form: OG_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Disse formuleringer varierer i relativistisk mekanik og kvantemekanik.

Øvelser med kinetisk energi

1. En bil på 860 kg kører i 50 km / t. Hvad vil dens kinetiske energi være?

Først omdanner vi 50 km / t til m / s = 13,9 m / s og anvender beregningsformlen:

OG_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83.000 J.

1. En sten med en masse på 1500 kg ruller ned ad en skråning med akkumulering af en kinetisk energi på 675000 J. Hvor hurtigt bevæger stenen sig?

Da Ec = ½. m .v² vi har 675000 J = ½. 1500 kg. V.²,
og når vi løser det ukendte, skal vi v² = 675000 J. 2/1500 kg. 1, hvorfra v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s,
og endelig: v = 30 m / s efter løsning af kvadratroden på 900.

Eksempler på kinetisk energi

1. En mand på et skateboard. En skateboarder på den konkrete U oplever både potentiel energi (når den stoppes ved dens ekstreme for et øjeblik) og kinetisk energi (når den nedadgående bevægelse genoptages og opad). En skateboarder med større kropsmasse får større kinetisk energi, men også en hvis skateboard giver ham mulighed for at køre i højere hastigheder.
2. En porcelænsvase, der falder ned. Da tyngdekraften virker på den utilsigtet udløste porcelænsvase, energien kinetik opbygges i din krop, når du stiger ned og frigives, når den splintres mod jord. Det oprindelige arbejde produceret af turen fremskynder kroppen, der bryder sin ligevægtstilstand, og resten udføres af jordens tyngdekraft.
3. En kastet bold. Ved at lægge vores styrke på en kugle i hvile accelererer vi den nok, så den bevæger sig afstanden mellem os og en legekammerat, hvilket giver det en kinetisk energi, som vores partner derefter skal modvirke med et arbejde af samme størrelse eller større og dermed stoppe ved at stoppe det bevægelse. Hvis bolden er større, vil det tage mere arbejde at stoppe den, end hvis den er lille.
4. En sten på en bjergskråning. Antag, at vi skubber en sten op ad en bakke. Det arbejde, vi udfører, når vi skubber det, skal være større end stenens potentielle energi og tiltrækningen tyngdekraften på dens masse, ellers vil vi ikke være i stand til at bevæge den opad, eller endnu værre, den vil knuse os. Hvis stenen, ligesom Sisyphus, går ned ad den modsatte skråning til den anden side, frigiver den sin potentielle energi til kinetisk energi, når den falder ned ad bakke. Denne kinetiske energi vil afhænge af stenens masse og den hastighed, den opnår i dens fald.
5. En rutsjebane vogn Den erhverver kinetisk energi, når den falder og øger dens hastighed. Øjeblikke før den begynder sin nedstigning, vil vognen have potentiel energi og ikke kinetisk energi; men når bevægelsen er startet, bliver al den potentielle energi kinetisk og når sit maksimale punkt, så snart faldet slutter, og den nye opstigning begynder. I øvrigt vil denne energi være større, hvis vognen er fuld af mennesker, end hvis den er tom (den vil have større masse).

Andre typer energi

Følg med: