Exempel på kinetisk energi

De Rörelseenergi Det är vad en kropp förvärvar på grund av sin rörelse och definieras som den mängd arbete som krävs för att påskynda en kropp i vila och med en given massa till en inställd hastighet. Till exempel: en man på en skateboard, en kastad boll, en berg-och dalbana vagn.

Denna energi förvärvas genom en acceleration, varefter objektet håller det identiskt tills hastigheten varierar (accelererar eller saktar ner) med som, för att stoppa, kommer att kräva negativt arbete av samma storlek som dess kinetiska energi ackumulerade. Ju längre tid den initiala kraften verkar på den rörliga kroppen, desto större uppnådd hastighet och desto större erhållen kinetisk energi.

Skillnad mellan kinetisk energi och potentiell energi

Den kinetiska energin, tillsammans med potentiell energi, lägg upp till summan av mekanisk energi (OCH_m = E_c + E_sid). Dessa två former av mekanisk energi, kinetisk och potential, särskiljs genom att den senare är den mängd energi som är associerad med den position som ett objekt upptar i vila och kan vara av tre typer:

Formel för beräkning av kinetisk energi

Kinetisk energi representeras av symbolen E._c (ibland också E_– eller E₊ eller till och med T eller K) och dess klassiska beräkningsformel är OCH_c = ½. m. v² där m representerar massa (i kg) och v representerar hastighet (i m / s). Måttenheten för kinetisk energi är Joule (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Med tanke på ett kartesiskt koordinatsystem kommer beräkningsformeln för kinetisk energi att ha följande form: OCH_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Dessa formuleringar varierar i relativistisk mekanik och kvantmekanik.

Övningar med kinetisk energi

1. En bil på 860 kg körs i 50 km / h. Vad blir dess kinetiska energi?

Först omvandlar vi 50 km / h till m / s = 13,9 m / s och tillämpar beräkningsformeln:

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

1. En sten med en massa på 1500 kg rullar nerför en sluttning med en kinetisk energi på 675000 J. Hur snabbt rör sig stenen?

Eftersom Ec = ½. m .v² vi har 675000 J = ½. 1500 kg. V.²,
och när vi löser det okända måste vi v² = 675000 J. 2/1500 kg. 1, varifrån v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s,
och slutligen: v = 30 m / s efter lösning av kvadratroten på 900.

Exempel på kinetisk energi

1. En man på en skateboard. En skateboarder på betong U upplever både potentiell energi (när den stannas vid dess extremer för en ögonblick) och kinetisk energi (när den nedåtgående rörelsen återupptas och uppåt). En skateboarder med större kroppsmassa kommer att få större kinetisk energi, men också en vars skateboard låter honom gå i högre hastigheter.
2. En porslinvas som faller. När tyngdkraften verkar på den oavsiktligt utlösta porslinvasen, energin kinetik byggs upp i din kropp när du går ner och släpps när den krossas mot jord. Det inledande arbetet som produceras av snubblet påskyndar kroppen som bryter dess jämviktstillstånd och resten görs av jordens allvar.
3. En kastad boll. Genom att sätta vår kraft på en boll i vila accelererar vi den tillräckligt så att den färdas avståndet mellan oss och en spelkompis, vilket ger den en kinetisk energi som då, genom att stoppa den, vår kollega måste motverka med ett arbete av lika eller större storlek och därmed stoppa rörelse. Om bollen är större krävs mer arbete för att stoppa den än om den är liten.
4. En sten på en sluttning. Antag att vi skjuter en sten uppför en sluttning. Det arbete vi gör när vi trycker på det måste vara större än stenens potentiella energi och attraktionen tyngdkraften på dess massa, annars kommer vi inte att kunna flytta upp den eller, ännu värre, den kommer att krossa oss. Om stenen, precis som Sisyphus, går ner mot motsatt sluttning till andra sidan, kommer den att släppa sin potentiella energi till kinetisk energi när den faller nedför. Denna kinetiska energi beror på stenens massa och den hastighet den får under dess fall.
5. En berg-och dalbana vagn Den förvärvar kinetisk energi när den faller och ökar hastigheten. Ögonblick innan den börjar sin nedstigning kommer vagnen att ha potential och inte kinetisk energi; men när rörelsen väl har startat blir all potentiell energi kinetisk och når sin maximala punkt så snart fallet slutar och den nya uppstigningen börjar. För övrigt kommer denna energi att vara större om vagnen är full av människor än om den är tom (den kommer att ha större massa).

Andra typer av energi

Följ med: