ตัวอย่างพลังงานจลน์

พลังงานจลน์ มันเป็นสิ่งที่ร่างกายได้มาเนื่องจากการเคลื่อนไหวของมันและถูกกำหนดให้เป็นปริมาณงานที่จำเป็นในการเร่งร่างกายให้หยุดนิ่งและมวลที่กำหนดให้เป็นความเร็วที่กำหนด ตัวอย่างเช่น: ผู้ชายบนสเกตบอร์ด ขว้างลูกบอล รถเข็นรถไฟเหาะ

พลังงานนี้ได้มาจาก a อัตราเร่งหลังจากนั้นวัตถุก็จะยังคงเหมือนเดิมจนกว่าความเร็วจะแปรผัน (เร่งหรือช้าลง) โดย ซึ่งการจะหยุดนั้นจะต้องทำงานด้านลบที่มีขนาดเท่ากับพลังงานจลน์ของมัน สะสม ดังนั้น ยิ่งเวลาที่แรงเริ่มต้นกระทำต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่นานเท่าใด ความเร็วก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งได้รับพลังงานจลน์มากขึ้นเท่านั้น

ความแตกต่างระหว่างพลังงานจลน์และพลังงานศักย์

พลังงานจลน์ร่วมกับ พลังงานศักย์, รวมเป็นยอดของ พลังงานกล (และ_ม = อี_ค + อี_พี). พลังงานกลสองรูปแบบนี้ จลนศาสตร์และศักย์ แตกต่างตรงที่แบบหลังคือปริมาณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งที่วัตถุอยู่นิ่งและสามารถมีได้สามประเภท:

สูตรคำนวณพลังงานจลน์

พลังงานจลน์แสดงด้วยสัญลักษณ์ E_ค (บางครั้งก็ E_– หรือ E₊ หรือแม้แต่ T หรือ K) และสูตรการคำนวณแบบคลาสสิกคือ และ_ค = ½. เมตร วี² โดยที่ m แทนมวล (เป็น Kg) และ v แทนความเร็ว (เป็น m / s) หน่วยวัดพลังงานจลน์คือจูลส์ (J): 1 J = 1 กก. ม²/ s².

จากระบบพิกัดคาร์ทีเซียน สูตรคำนวณพลังงานจลน์จะมีรูปแบบดังนี้ และ_ค= ½. ม. (ẋ² + ẏ² + ¿²)

สูตรเหล่านี้แตกต่างกันไปในกลศาสตร์เชิงสัมพันธ์และกลศาสตร์ควอนตัม

การออกกำลังกายด้วยพลังงานจลน์

1. รถ 860 กก. วิ่ง 50 กม. / ชม. พลังงานจลน์ของมันจะเป็นอย่างไร?

ก่อนอื่นเราแปลง 50 กม. / ชม. เป็น m / s = 13.9 m / s และใช้สูตรการคำนวณ:

และ_ค = ½. 860 กก. (13.9 ม. / วินาที)² = 83,000 เจ

1. หินที่มีมวล 1,500 Kg กลิ้งลงมาตามทางลาดที่มีพลังงานจลน์สะสม 675000 J. หินเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน?

เนื่องจาก Ec = ½ m .v² เรามี 675000 J = ½ 1500 Kg. V²,
และเมื่อแก้สิ่งที่ไม่รู้ เราต้อง v² = 675000 เจ. 2/1500 Kg. 1 จากที่ไหน v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s,
และสุดท้าย: v = 30 m / s หลังจากแก้รากที่สองของ 900

ตัวอย่างพลังงานจลน์

1. ผู้ชายบนสเกตบอร์ด. นักเล่นสเกตบอร์ดบนคอนกรีต U ประสบทั้งพลังงานที่อาจเกิดขึ้น (เมื่อหยุดที่ สุดขั้วชั่วขณะ) และพลังงานจลน์ (เมื่อการเคลื่อนไหวลงต่อและ ขึ้นไป) นักเล่นสเกตบอร์ดที่มีมวลกายมากขึ้นจะได้รับพลังงานจลน์ที่มากขึ้น แต่ก็เป็นสเก็ตบอร์ดที่ทำให้เขาวิ่งด้วยความเร็วสูงขึ้นด้วย
2. แจกันลายครามที่ตกลงมา. เมื่อแรงโน้มถ่วงกระทำต่อแจกันลายครามที่บังเอิญสะดุดล้ม พลังงาน จลนพลศาสตร์สร้างขึ้นในร่างกายของคุณเมื่อคุณลงมาและถูกปล่อยออกมาเมื่อมันแตกสลาย ดิน. งานแรกที่เกิดจากการสะดุดจะเร่งร่างกายให้ทำลายสภาวะสมดุลและส่วนที่เหลือกระทำโดยแรงโน้มถ่วงของโลก
3. โยนลูกบอล. เราเร่งความเร็วมากพอที่ลูกบอลจะเคลื่อนที่เป็นระยะทางระหว่างเรากับเพื่อนร่วมเล่น จึงทำให้มีพลังงานจลน์ที่เมื่อหยุดมัน เพื่อนร่วมงานของเราต้องรับมือกับงานที่มีขนาดเท่ากันหรือมากกว่านั้น และด้วยเหตุนี้จึงหยุด การเคลื่อนไหว ถ้าลูกบอลใหญ่กว่า จะหยุดทำงานมากกว่าถ้าลูกเล็ก
4. ก้อนหินบนเนินเขา. สมมุติว่าเราดันก้อนหินขึ้นเนิน งานที่เราทำตอนผลักต้องมากกว่าพลังงานศักย์ของหินและแรงดึงดูด ของแรงโน้มถ่วงบนมวลของมัน มิฉะนั้น เราจะไม่สามารถขยับมันขึ้นได้ หรือที่แย่ไปกว่านั้น มันก็จะบดขยี้เรา เช่นเดียวกับซิซิฟัส หินเคลื่อนตัวลงจากเนินตรงข้ามไปอีกด้าน มันจะปล่อยพลังงานศักย์ของมันเป็นพลังงานจลน์ขณะที่ตกลงมาจากเนิน พลังงานจลน์นี้จะขึ้นอยู่กับมวลของหินและความเร็วที่ได้มาเมื่อตก
5. รถเข็นรถไฟเหาะ จะได้รับพลังงานจลน์เมื่อตกลงมาและเพิ่มความเร็ว ก่อนที่มันจะเริ่มลง เกวียนจะมีศักยภาพและไม่ใช่พลังงานจลน์ แต่เมื่อการเคลื่อนไหวเริ่มต้นขึ้น พลังงานศักย์ทั้งหมดจะกลายเป็นจลนศาสตร์และไปถึงจุดสูงสุดทันทีที่การตกสิ้นสุดลงและการขึ้นใหม่เริ่มต้นขึ้น อนึ่ง พลังงานนี้จะยิ่งใหญ่ขึ้นหากรถเข็นเต็มไปด้วยผู้คนมากกว่าว่างเปล่า (จะมีมวลมากขึ้น)

พลังงานประเภทอื่นๆ

ตามด้วย: