Примеры кинетической энергии

В Кинетическая энергия Это то, что тело приобретает в результате своего движения, и определяется как объем работы, необходимый для ускорения тела в состоянии покоя и заданной массы до заданной скорости. Например: человек на скейтборде, брошенный мяч, тележка с американскими горками.

Эта энергия приобретается через ускорение, после чего объект будет оставаться идентичным, пока скорость не изменится (ускорение или замедление) на который, чтобы остановиться, потребует отрицательной работы той же величины, что и его кинетическая энергия накоплено. Таким образом, чем дольше время, в течение которого начальная сила действует на движущееся тело, тем больше достигается скорость и тем больше полученная кинетическая энергия.

Разница между кинетической энергией и потенциальной энергией

Кинетическая энергия вместе с потенциальная энергия, добавьте к общей сумме механическая энергия (А ТАКЖЕ_м = E_c + E_п). Эти две формы механической энергии, кинетическая и потенциальная, различаются тем, что последняя представляет собой количество энергии, связанное с положением, которое объект занимает в состоянии покоя, и может быть трех типов:

Формула расчета кинетической энергии

Кинетическая энергия обозначается символом E_c (иногда также E_– или E₊ или даже T или K) и его классическая формула расчета А ТАКЖЕ_c = ½. м. v² где m представляет собой массу (в кг), а v представляет собой скорость (в м / с). Единицей измерения кинетической энергии является Джоуль (Дж): 1 Дж = 1 кг. м²/ с².

В декартовой системе координат формула расчета кинетической энергии будет иметь следующий вид: А ТАКЖЕ_c= ½. м (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Эти формулировки различаются в релятивистской механике и квантовой механике.

Упражнения с кинетической энергией

1. Автомобиль весом 860 кг движется со скоростью 50 км / ч. Какой будет его кинетическая энергия?

Сначала мы преобразуем 50 км / ч в м / с = 13,9 м / с и применяем расчетную формулу:

А ТАКЖЕ_c = ½. 860 кг. (13,9 м / с)² = 83000 Дж.

1. Камень массой 1500 кг скатывается по склону с накоплением кинетической энергии 675000 Дж. Как быстро движется камень?

Поскольку Ec = ½. м. в² у нас 675000 Дж = ½. 1500 кг. V²,
и при решении неизвестного мы должны v² = 675000 Дж. 2/1500 кг.1, откуда v² = 1350000 Дж / 1500 кг = 900 м / с,
и наконец: v = 30 м / с после вычисления квадратного корня из 900.

Примеры кинетической энергии

1. Мужчина на скейтборде. Скейтбордист на бетонной букве U испытывает обе потенциальные энергии (когда останавливается на своем экстремальных значений на мгновение) и кинетической энергии (когда движение вниз возобновляется и вверх). Скейтбордист с большей массой тела приобретет большую кинетическую энергию, но также тот, чей скейтборд позволяет ему двигаться с более высокими скоростями.
2. Фарфоровая ваза, которая падает. Поскольку сила тяжести действует на случайно споткнувшуюся фарфоровую вазу, энергия кинетика накапливается в вашем теле по мере того, как вы спускаетесь, и высвобождается, когда оно разбивается о почва. Первоначальная работа, производимая спотыканием, ускоряет тело, нарушая его состояние равновесия, а остальную работу делает гравитация Земли.
3. Брошенный мяч. Приложив свою силу к мячу в состоянии покоя, мы ускоряем его настолько, чтобы он преодолевал расстояние между нами и нашим товарищем по игре, таким образом давая ему кинетическую энергию, которая затем, останавливая его, наш коллега должен противодействовать работе равной или большей величины и, таким образом, остановить движение. Если мяч больше, потребуется больше усилий, чтобы его остановить, чем если он маленький.
4. Камень на склоне холма. Предположим, мы толкаем камень на склон холма. Работа, которую мы выполняем, толкая его, должна быть больше, чем потенциальная энергия камня и притяжения. силы тяжести на его массу, иначе мы не сможем поднять его вверх или, что еще хуже, раздавит нас. Если, подобно Сизифу, камень спускается по противоположному склону на другую сторону, он выделяет свою потенциальную энергию в кинетическую при падении с горы. Эта кинетическая энергия будет зависеть от массы камня и скорости, которую он приобретает при падении.
5. Тележка для американских горок При падении он приобретает кинетическую энергию и увеличивает свою скорость. За несколько мгновений до начала спуска тележка будет обладать потенциальной, а не кинетической энергией; но как только движение начинается, вся потенциальная энергия становится кинетической и достигает своей максимальной точки, как только падение заканчивается и начинается новый подъем. Между прочим, эта энергия будет больше, если тележка заполнена людьми, чем если она пуста (у нее будет большая масса).

Другие виды энергии

Следуйте с: