Beispiele für kinetische Energie

Das Kinetische Energie Es ist das, was ein Körper aufgrund seiner Bewegung erhält und ist definiert als die Menge an Arbeit, die erforderlich ist, um einen Körper in Ruhe und einer bestimmten Masse auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen. Beispielsweise: ein Mann auf einem Skateboard, ein geworfener Ball, ein Achterbahnwagen.

Diese Energie wird gewonnen durch a Beschleunigung, danach bleibt das Objekt identisch, bis die Geschwindigkeit variiert (beschleunigen oder verlangsamen) um die, um zu stoppen, negative Arbeit von der gleichen Größe wie ihre kinetische Energie erfordert angesammelt. Je länger also die Anfangskraft auf den bewegten Körper wirkt, desto größer ist die erreichte Geschwindigkeit und desto größer die erhaltene kinetische Energie.

Unterschied zwischen kinetischer Energie und potentieller Energie

Die kinetische Energie zusammen mit der potenzielle Energie, addiere zur Summe mechanische Energie (UND_ich = E_c + E_p). Diese beiden Formen mechanischer Energie, kinetische und potentielle, unterscheiden sich dadurch, dass letztere die Energiemenge ist, die mit der Position verbunden ist, die ein Objekt im Ruhezustand einnimmt, und kann von drei Arten sein:

Formel zur Berechnung der kinetischen Energie

Kinetische Energie wird durch das Symbol E. dargestellt_c (manchmal auch E_– oder E₊ oder sogar T oder K) und seine klassische Berechnungsformel ist UND_c = ½. m. v² wobei m die Masse (in kg) und v die Geschwindigkeit (in m / s) darstellt. Die Maßeinheit für die kinetische Energie ist Joule (J): 1 J = 1 kg. ich²/ so².

Bei einem kartesischen Koordinatensystem hat die Berechnungsformel für die kinetische Energie die folgende Form: UND_c= ½. m (ẋ² +² + ¿²)

Diese Formulierungen unterscheiden sich in relativistischer Mechanik und Quantenmechanik.

Kinetische Energieübungen

1. Ein 860 kg schweres Auto fährt mit 50 km/h. Wie hoch wird seine kinetische Energie sein?

Zuerst transformieren wir die 50 km/h in m/s = 13,9 m/s und wenden die Berechnungsformel an:

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

1. Ein Stein mit einer Masse von 1500 kg rollt mit einer kinetischen Energie von 675000 J einen Hang hinunter. Wie schnell bewegt sich der Stein?

Da Ec = ½. m .v² wir haben 675000 J = ½. 1500 Kg. V²,
und wenn wir das Unbekannte lösen, müssen wir v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, von wo v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s,
und schließlich: v = 30 m / s nach dem Lösen der Quadratwurzel von 900.

Beispiele für kinetische Energie

1. Ein Mann auf einem Skateboard. Ein Skateboardfahrer auf dem Beton-U erfährt sowohl potentielle Energie (wenn er an seinem Extremen für einen Moment) und kinetische Energie (wenn die Abwärtsbewegung wieder aufgenommen wird und nach oben). Ein Skateboarder mit größerer Körpermasse erhält eine größere kinetische Energie, aber auch einer, dessen Skateboard es ihm ermöglicht, höhere Geschwindigkeiten zu fahren.
2. Eine Porzellanvase, die fällt. Da die Schwerkraft auf die versehentlich gestolperte Porzellanvase einwirkt, wird die Energie Kinetik baut sich in Ihrem Körper beim Abstieg auf und wird freigesetzt, wenn sie zerbricht it Boden. Die anfängliche Arbeit, die durch das Stolpern erzeugt wird, beschleunigt den Körper, indem er seinen Gleichgewichtszustand aufbricht, und den Rest erledigt die Schwerkraft der Erde.
3. Ein geworfener Ball. Indem wir unsere Kraft auf einen ruhenden Ball ausüben, beschleunigen wir ihn so weit, dass er die Distanz zwischen uns und einem Spielkameraden zurücklegt. Dadurch erhält er eine kinetische Energie, der unser Kollege dann beim Stoppen mit einer gleich- oder größeren Arbeit entgegenwirken muss und damit die Bewegung. Wenn der Ball größer ist, wird es mehr Arbeit erfordern, ihn zu stoppen, als wenn er klein ist.
4. Ein Stein am Hang hill. Angenommen, wir schieben einen Stein einen Hang hinauf. Die Arbeit, die wir beim Schieben leisten, muss größer sein als die potentielle Energie des Steins und die Anziehungskraft der Schwerkraft auf seine Masse, sonst können wir ihn nicht nach oben bewegen oder, schlimmer noch, er zerquetscht uns. Wenn der Stein wie Sisyphos den gegenüberliegenden Hang auf die andere Seite hinabsteigt, wird er seine potentielle Energie in kinetische Energie freigeben, wenn er bergab fällt. Diese kinetische Energie hängt von der Masse des Steins und seiner Fallgeschwindigkeit ab.
5. Ein Achterbahnwagen Es erhält beim Fallen kinetische Energie und erhöht seine Geschwindigkeit. Kurz bevor der Abstieg beginnt, hat der Wagen potentielle und keine kinetische Energie; aber sobald die Bewegung begonnen hat, wird alle potentielle Energie kinetisch und erreicht ihren maximalen Punkt, sobald der Fall endet und der neue Aufstieg beginnt. Übrigens ist diese Energie größer, wenn der Wagen mit Menschen gefüllt ist, als wenn er leer ist (er hat eine größere Masse).

Andere Energiearten

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