Kinētiskās enerģijas piemēri

The Kinētiskā enerģija Tas ir tas, ko ķermenis iegūst kustības dēļ, un to definē kā darba apjomu, kas nepieciešams ķermeņa atpūtai miera stāvoklī un noteiktas masas līdz noteiktam ātrumam. Piemēram: vīrietis uz skrituļdēļa, izmesta bumba, amerikāņu kalniņu ratiņi.

Šo enerģiju iegūst, izmantojot a paātrinājums, pēc kura objekts saglabās to identisku, līdz ātrums mainās (paātrinās vai palēninās) par kura apstāšanās prasīs tikpat lielu negatīvu darbu kā tās kinētiskā enerģija uzkrājies. Tādējādi, jo ilgāks laiks, kurā sākotnējais spēks iedarbojas uz kustīgo ķermeni, jo lielāks sasniegtais ātrums un lielāka iegūtā kinētiskā enerģija.

Kinētiskās enerģijas un potenciālās enerģijas atšķirība

Kinētiskā enerģija kopā ar potenciālā enerģija, summējiet kopā mehāniskā enerģija (UN_m = E_c + E_lpp). Šīs divas mehāniskās enerģijas formas, kinētiskā un potenciālā, atšķiras ar to, ka pēdējā ir enerģijas daudzums, kas saistīts ar stāvokli, kuru objekts aizņem miera stāvoklī, un tam var būt trīs veidi:

Kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formula

Kinētisko enerģiju attēlo simbols E_c (dažreiz arī E_– vai E₊ vai pat T vai K), un tā klasiskā aprēķina formula ir UN_c = ½. m. v² kur m ir masa (kg) un v ir ātrums (m / s). Kinētiskās enerģijas mērvienība ir Džoils (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Ņemot vērā Dekarta koordinātu sistēmu, kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formulai būs šāda forma: UN_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Šie formulējumi atšķiras relativistiskajā mehānikā un kvantu mehānikā.

Kinētiskās enerģijas vingrinājumi

1. 860 kg smagā automašīna pārvietojas ar ātrumu 50 km / h. Kāda būs tā kinētiskā enerģija?

Vispirms mēs pārveidojam 50 km / h uz m / s = 13,9 m / s un izmantojam aprēķina formulu:

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

1. Akmens ar 1500 kg masu ripo lejup pa nogāzi, uzkrājot 675000 J kinētisko enerģiju. Cik ātri akmens pārvietojas?

Tā kā Ec = ½. m .v² mums ir 675000 J = ½. 1500 kg. V²,
un, risinot nezināmo, mums ir v² = 675000 J 2/1500 Kg. 1, no kurienes v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s,
un visbeidzot: v = 30 m / s pēc kvadrātsaknes 900 atrisināšanas.

Kinētiskās enerģijas piemēri

1. Vīrietis uz skrituļdēļa. Skeitbordists uz betona U piedzīvo abas potenciālās enerģijas (kad apstājas pie tās) ekstrēmi uz brīdi) un kinētiskā enerģija (kad atsāk kustību uz leju un uz augšu). Skeitbordists ar lielāku ķermeņa masu iegūs lielāku kinētisko enerģiju, bet arī tāds, kura skrituļdēlis ļauj viņam iet ar lielāku ātrumu.
2. Porcelāna vāze, kas krīt. Tā kā gravitācija iedarbojas uz nejauši paklupušo porcelāna vāzi, enerģija kinētika uzkrājas jūsu ķermenī, kad jūs nolaižaties, un tiek atbrīvota, kad tā sadragājas augsne. Sākotnējais brauciena rezultāts paātrina ķermeņa līdzsvara stāvokļa pārrāvumu, un pārējo veic Zemes gravitācija.
3. Izmestā bumba. Uzliekot spēku bumbai miera stāvoklī, mēs to pietiekami paātrinām, lai tā pārvarētu attālumu starp mums un rotaļu biedru, tādējādi piešķirot tai kinētisko enerģiju, kurai pēc tam, pārtraucot to, mūsu kolēģim ir jācīnās ar vienāda vai lielāka apjoma darbu un tādējādi jāpārtrauc kustība. Ja bumba ir lielāka, tās apturēšanai būs vajadzīgs vairāk darba nekā tad, ja tā ir maza.
4. Akmens kalna nogāzē. Pieņemsim, ka mēs kalna nogāzē stumjam akmeni. Darbam, ko mēs darām, to stumjot, jābūt lielākam par potenciālo akmens enerģiju un pievilcību gravitācija uz tās masu, pretējā gadījumā mēs to nevarēsim virzīt uz augšu vai, vēl trakāk, tas mūs sagraus. Ja, tāpat kā Sizifs, akmens iet uz leju pretējā slīpumā uz otru pusi, nokrītot, tas atbrīvos savu potenciālo enerģiju kinētiskajā enerģijā. Šī kinētiskā enerģija būs atkarīga no akmens masas un ātruma, ko tas iegūst krišanas laikā.
5. Kalniņu kalniņi Krītot tā iegūst kinētisko enerģiju un palielina tās ātrumu. Dažus mirkļus pirms tā sākas nolaišanās, ratiem būs potenciāls, nevis kinētiskā enerģija; bet, kad kustība ir sākta, visa potenciālā enerģija kļūst kinētiska un sasniedz maksimālo punktu, tiklīdz kritiens beidzas un sākas jauns kāpums. Starp citu, šī enerģija būs lielāka, ja ratiņi ir pilni cilvēku, nekā tad, ja tie ir tukši (tam būs lielāka masa).

Citi enerģijas veidi

Sekojiet līdzi: