Przykłady energii kinetycznej

Energia kinetyczna Jest to to, co ciało nabywa dzięki swojemu ruchowi i jest definiowane jako ilość pracy niezbędnej do rozpędzania ciała w spoczynku i danej masy do zadanej prędkości. Na przykład: mężczyzna na deskorolce, rzucona piłka, wózek kolejki górskiej.

Ta energia jest pozyskiwana poprzez przyśpieszenie, po czym obiekt będzie utrzymywał identyczność, dopóki prędkość nie zmieni się (przyspieszy lub zwolni) o który, aby się zatrzymać, będzie wymagał ujemnej pracy tej samej wielkości, co jego energia kinetyczna skumulowane. Zatem im dłuższy czas, w którym siła początkowa działa na poruszające się ciało, tym większa osiągnięta prędkość i większa uzyskana energia kinetyczna.

Różnica między energią kinetyczną a energią potencjalną

Energia kinetyczna wraz z energia potencjalna, dodaj do sumy energia mechaniczna (I_mi = E_do + E_p). Te dwie formy energii mechanicznej, kinetyczna i potencjalna, różnią się tym, że ta ostatnia jest ilością energii związaną z pozycją, jaką obiekt zajmuje w spoczynku i może być trzech typów:

Wzór na obliczanie energii kinetycznej

Energia kinetyczna jest reprezentowana przez symbol E_do (czasami także E_– Ruda₊ lub nawet T lub K), a jego klasyczną formułą obliczeniową jest I_do = ½. m. v² gdzie m reprezentuje masę (w kg), a v reprezentuje prędkość (wm / s). Jednostką miary energii kinetycznej jest dżul (J): 1 J = 1 kg. mi²/ s².

Przy kartezjańskim układzie współrzędnych wzór na obliczanie energii kinetycznej będzie miał następującą postać: I_do= ½. m (ẋ² +² + ¿²)

Te sformułowania różnią się w mechanice relatywistycznej i mechanice kwantowej.

Ćwiczenia energii kinetycznej

1. Samochód o wadze 860 kg porusza się z prędkością 50 km/h. Jaka będzie jego energia kinetyczna?

Najpierw przekształcamy 50 km/h na m/s = 13,9 m/s i stosujemy wzór obliczeniowy:

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

1. Kamień o masie 1500 kg toczy się po zboczu, akumulując energię kinetyczną 675000 J. Jak szybko porusza się kamień?

Ponieważ Ec = ½. m.v² mamy 675000 J = ½. 1500 kg V²,
a rozwiązując nieznane, musimy v² = 675000 J. 2/1500 kg 1, skąd v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s,
i wreszcie: v = 30 m/s po rozwiązaniu pierwiastka kwadratowego z 900.

Przykłady energii kinetycznej

1. Mężczyzna na deskorolce. Deskorolkarz na betonowym U doświadcza obu energii potencjalnej (gdy zatrzymuje się na jej skrajności na chwilę) i energię kinetyczną (gdy ruch w dół zostanie wznowiony i w górę). Deskorolkarz o większej masie ciała nabierze większej energii kinetycznej, ale także taki, którego deskorolka pozwala na jazdę z większą prędkością.
2. Wazon porcelanowy, który spada. Gdy grawitacja działa na przypadkowo przewrócony wazon porcelanowy, energia kinetyka narasta w twoim ciele podczas schodzenia i jest uwalniana, gdy się rozbija gleba. Początkowa praca wytworzona przez potknięcie przyspiesza ciało, łamiąc stan równowagi, a resztę wykonuje grawitacja Ziemi.
3. Rzucona piłka. Przekładając naszą siłę na piłkę w spoczynku, przyspieszamy ją na tyle, aby pokonywała dystans dzielący nas od towarzysza zabaw, dając mu w ten sposób energię kinetyczną, która następnie, zatrzymując go, musi przeciwdziałać pracy o równej lub większej wartości i tym samym zatrzymać ruch. Jeśli piłka jest większa, zatrzymanie jej zajmie więcej pracy niż w przypadku małej.
4. Kamień na zboczu wzgórza. Załóżmy, że pchamy kamień na zbocze wzgórza. Praca, którą wykonujemy podczas pchania musi być większa niż energia potencjalna kamienia i przyciągania grawitacji na jego masie, w przeciwnym razie nie będziemy w stanie go podnieść lub, co gorsza, nas zmiażdży. Jeśli, podobnie jak Syzyf, kamień zejdzie z przeciwległego zbocza na drugą stronę, podczas spadania uwolni swoją energię potencjalną w energię kinetyczną. Ta energia kinetyczna będzie zależeć od masy kamienia i prędkości, jaką nabierze podczas upadku.
5. Wózek na kolejkę górską Opadając, zdobywa energię kinetyczną i zwiększa swoją prędkość. Chwilę przed rozpoczęciem zjazdu wózek będzie miał energię potencjalną, a nie kinetyczną; ale kiedy ruch się rozpocznie, cała energia potencjalna staje się kinetyczna i osiąga swój maksymalny punkt, gdy tylko kończy się upadek i zaczyna się nowe wznoszenie. Nawiasem mówiąc, energia ta będzie większa, jeśli wózek będzie pełen ludzi, niż jeśli będzie pusty (będzie miał większą masę).

Inne rodzaje energii

Postępuj zgodnie z: