Exemple de energie cinetică

Energie kinetică Este ceea ce dobândește un corp datorită mișcării sale și este definit ca cantitatea de muncă necesară pentru a accelera un corp în repaus și a unei mase date la o viteză stabilită. De exemplu: un bărbat pe skateboard, o minge aruncată, o căruță cu role.

Această energie este dobândită printr-un accelerare, după care obiectul îl va păstra identic până când viteza variază (accelerează sau încetinește) cu care, pentru a opri, va necesita o muncă negativă de aceeași magnitudine ca energia sa cinetică acumulat. Astfel, cu cât este mai mare timpul în care forța inițială acționează asupra corpului în mișcare, cu atât este mai mare viteza atinsă și cu atât este mai mare energia cinetică obținută.

Diferența dintre energia cinetică și energia potențială

Energia cinetică, împreună cu energie potențială, adăugați la total energie mecanică (ȘI_m = E_c + E_p). Aceste două forme de energie mecanică, cinetică și potențială, se disting prin faptul că aceasta din urmă este cantitatea de energie asociată cu poziția pe care un obiect o ocupă în repaus și poate fi de trei tipuri:

Formula de calcul al energiei cinetice

Energia cinetică este reprezentată de simbolul E_c (uneori și E_– sau E₊ sau chiar T sau K) și formula sa clasică de calcul este ȘI_c = ½. m. v² unde m reprezintă masa (în Kg) și v reprezintă viteza (în m / s). Unitatea de măsură pentru energia cinetică este Joule (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Având în vedere un sistem de coordonate carteziene, formula de calcul al energiei cinetice va avea următoarea formă: ȘI_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Aceste formulări variază în mecanica relativistă și mecanica cuantică.

Exerciții de energie cinetică

1. O mașină de 860 kg circulă cu 50 km / h. Care va fi energia sa cinetică?

Mai întâi transformăm 50 km / h în m / s = 13,9 m / s și aplicăm formula de calcul:

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

1. O piatră cu o masă de 1500 Kg se rostogolește pe o pantă acumulând o energie cinetică de 675000 J. Cât de repede se mișcă piatra?

Deoarece Ec = ½. m .v² avem 675000 J = ½. 1500 Kg. V²,
iar atunci când rezolvăm necunoscutul, trebuie să v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, din care v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s,
și în final: v = 30 m / s după rezolvarea rădăcinii pătrate de 900.

Exemple de energie cinetică

1. Un bărbat pe skateboard. Un skateboarder pe betonul U experimentează ambele energii potențiale (atunci când este oprit la extreme pentru o clipă) și energie cinetică (când mișcarea descendentă este reluată și în sus). Un skateboarder cu masă corporală mai mare va dobândi o energie cinetică mai mare, dar și una a cărei skateboard îi permite să meargă la viteze mai mari.
2. O vază de porțelan care cade. Pe măsură ce gravitația acționează asupra vasei de porțelan declanșată accidental, energia cinetica se acumulează în corpul tău pe măsură ce cobori și este eliberată pe măsură ce se sparge sol. Lucrarea inițială produsă de poticnire accelerează corpul rupându-și starea de echilibru, iar restul se face prin gravitația Pământului.
3. O minge aruncată. Punând forța pe o minge în repaus, o accelerăm suficient încât să parcurgă distanța dintre noi și un coleg de joc, oferindu-i astfel o energie cinetică care apoi, atunci când o oprește, colegul nostru trebuie să contracareze cu o lucrare de magnitudine egală sau mai mare și astfel să oprească circulaţie. Dacă mingea este mai mare, va fi nevoie de mai multă muncă pentru ao opri decât dacă este mică.
4. O piatră pe un deal. Să presupunem că împingem o piatră pe un deal. Munca pe care o facem atunci când o împingem trebuie să fie mai mare decât energia potențială a pietrei și atracția de greutate pe masa sa, altfel nu vom putea să-l mutăm sau, mai rău, ne va zdrobi. Dacă, la fel ca Sisif, piatra coboară pe panta opusă celeilalte părți, ea își va elibera energia potențială în energie cinetică pe măsură ce cade în jos. Această energie cinetică va depinde de masa pietrei și de viteza pe care o dobândește în cădere.
5. O căruță de roller coaster Dobândește energie cinetică pe măsură ce cade și își mărește viteza. Cu câteva momente înainte de a începe coborârea, căruța va avea energie potențială și nu cinetică; dar odată ce mișcarea este pornită, toată energia potențială devine cinetică și atinge punctul maxim de îndată ce căderea se termină și începe noua ascensiune. De altfel, această energie va fi mai mare dacă căruța este plină de oameni decât dacă este goală (va avea o masă mai mare).

Alte tipuri de energie

Urmărește cu: