Kinetinės energijos pavyzdžiai

Kinetinė energija Tai yra tai, ką kūnas įgyja dėl savo judėjimo ir apibrėžiamas kaip darbo kiekis, reikalingas pagreitinti kūną ramybės būsenoje ir tam tikrą masę iki nustatyto greičio. Pavyzdžiui: vyras ant riedlentės, užmestas kamuolys, kalneliai.

Ši energija įgyjama per a pagreitis, po kurio objektas išlaikys jį identišką, kol greitis pasikeis (pagreitės arba sulėtės) kuriam sustabdyti reikės tokio pat dydžio neigiamo darbo kaip jo kinetinė energija sukaupta. Taigi kuo ilgiau pradinė jėga veikia judantį kūną, tuo didesnis pasiekiamas greitis ir didesnė kinetinė energija.

Kinetinės energijos ir potencialios energijos skirtumas

Kinetinė energija kartu su potencinė energija, sudėkite bendrą sumą mechaninė energija (IR_m = E_c + E_p). Šios dvi mechaninės energijos formos, kinetinė ir potenciali, skiriasi tuo, kad pastaroji yra energijos kiekis, susijęs su padėtimi, kurią daiktas užima ramybės būsenoje, ir gali būti trijų tipų:

Kinetinės energijos skaičiavimo formulė

Kinetinę energiją žymi simbolis E

_c (kartais ir E_– arba E₊ ar net T arba K), o klasikinė jo skaičiavimo formulė yra IR_c = ½. m. v² kur m reiškia masę (kg) ir v reiškia greitį (m / s). Kinetinės energijos matavimo vienetas yra džauliai (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Atsižvelgiant į Dekarto koordinačių sistemą, kinetinės energijos skaičiavimo formulė bus tokia: IR_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Šios formuluotės skiriasi reliatyvistine mechanika ir kvantine mechanika.

Kinetinės energijos pratimai

1. 860 kg sveriantis automobilis važiuoja 50 km / val. Kokia bus jo kinetinė energija?

Pirmiausia 50 km / h pertvarkome į m / s = 13,9 m / s ir taikome skaičiavimo formulę:

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

1. 1500 kg masės akmuo rieda šlaitu, sukaupdamas 675000 J kinetinę energiją. Kaip greitai juda akmuo?

Kadangi Ec = ½. m .v² turime 675000 J = ½. 1500 kg. V.²,
o spręsdami nežinomybę turime v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, iš kur v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s,
ir galiausiai: v = 30 m / s, išsprendus kvadratinę šaknį iš 900.

Kinetinės energijos pavyzdžiai

1. Vyras riedlente. Riedlentininkas ant betono U patiria ir potencialią energiją (sustojęs prie jos) akimirkos kraštutinumai) ir kinetinė energija (kai atnaujinamas judėjimas žemyn ir aukštyn). Didesnės kūno masės riedlentininkas įgis didesnę kinetinę energiją, bet ir tas, kurio riedlentė leidžia važiuoti didesniu greičiu.
2. Krintanti porceliano vaza. Kai gravitacija veikia netyčia užklupusią porceliano vazą, energija kinetika kaupiasi jūsų kūne, kai nusileidžiate, ir išsiskiria, kai ji suskilinėja dirvožemio. Pradinis suklupimo darbas pagreitina kūną, sulaužantį pusiausvyros būseną, o likusį atliks Žemės sunkumas.
3. Išmestas kamuolys. Įdėdami jėgą į ramybės būsenos rutulį, mes jį pakankamai pagreitiname, kad jis nueitų atstumą tarp mūsų ir žaidimo draugo, taip suteikiant jai kinetinę energiją, kurią tada, sustabdydamas, mūsų kolega turi atsverti tokio paties ar didesnio dydžio darbą ir taip sustabdyti judėjimas. Jei kamuolys yra didesnis, jį sustabdyti reikės daugiau darbo, nei jei jis būtų mažas.
4. Akmuo ant kalno šlaito. Tarkime, mes kalno šlaitu stumiame akmenį. Darbas, kurį atliekame jį stumdami, turi būti didesnis už potencialią akmens energiją ir trauką svorio masės, kitaip mes negalėsime jos pakelti aukštyn arba, dar blogiau, ji mus sutriuškins. Jei, kaip ir Sizifas, akmuo eina priešingu šlaitu į kitą pusę, krisdamas žemyn, jis išleis savo potencialią energiją į kinetinę energiją. Ši kinetinė energija priklausys nuo akmens masės ir greičio, kurį jis įgis krisdamas.
5. Kalneliai su kalneliais Krintant ji įgauna kinetinę energiją ir padidina jos greitį. Akimirkomis prieš pradedant nusileisti, vežimėlis turės potencialą, o ne kinetinę energiją; bet pradėjus judėjimą, visa potenciali energija tampa kinetinė ir pasiekia maksimalų tašką, kai tik baigiasi kritimas ir prasideda naujas kilimas. Beje, ši energija bus didesnė, jei vežimėlis bus pilnas žmonių, nei tuščias (jo masė bus didesnė).

Kitos energijos rūšys

Sekite su: