Кинетикалық энергия

Мазмұны

• Кинетикалық энергия мен потенциалдық энергия арасындағы айырмашылық
• Кинетикалық энергияны есептеу формуласы
• Кинетикалық энергетикалық жаттығулар
• Кинетикалық энергияның мысалдары
• Энергияның басқа түрлері

The Кинетикалық энергия Бұл дене қозғалуының арқасында алады және денені тыныштықта және берілген масса бойынша берілген жылдамдыққа дейін үдету үшін қажетті жұмыс мөлшері ретінде анықталады.

Энергия деді Ол үдеу арқылы алынады, содан кейін объект оны жылдамдық өзгергенге дейін өзгертпейді (үдету немесе баяулату) сондықтан тоқтату үшін оның жинақталған кинетикалық энергиясымен бірдей шамадағы теріс жұмыс қажет болады. Сонымен, бастапқы күштің қозғалатын денеге әсер ету уақыты неғұрлым ұзақ болса, соғұрлым жылдамдық жетіліп, кинетикалық энергия алынады.

Кинетикалық энергия мен потенциалдық энергия арасындағы айырмашылық

Кинетикалық энергия потенциалдық энергиямен бірге механикалық энергияның жалпы санына қосылады (E_м = E_c + E_б). Бұл екі жол механикалық энергия, кинетика және потенциал, олар ерекшеленеді, бұл соңғысы тыныштықта тұрған объектінің орналасуымен байланысты энергия мөлшері және ол үш түрлі болуы мүмкін:

• Гравитациялық потенциалдық энергия. Бұл объектілерді орналастыру биіктігіне және оларға тартылыс күшінің әсеріне байланысты.
• Серпімді потенциалдық энергия. Бұл серпімді зат бастапқы пішінін қалпына келтіргенде, мысалы, оны қысқанда серіппеге ұқсайды.
• Электрлік потенциалдық энергия. Бұл оның ішіндегі электр заряды өрістегі нүктеден шексіздікке ауысқанда белгілі бір электр өрісі жүргізетін жұмыстың мазмұны.

Сондай-ақ оқыңыз: Потенциалды энергияның мысалдары

Кинетикалық энергияны есептеу формуласы

Кинетикалық энергия E таңбасымен бейнеленген_c (кейде Е._– немесе E₊ немесе тіпті T немесе K) және оның классикалық есептеу формуласы болып табылады ЖӘНЕ_c = ½. м. v²Мұндағы m массаны (кг-мен), ал v жылдамдықты (м / с-пен) білдіреді. Кинетикалық энергияның өлшем бірлігі Джоуль (Дж): 1 Дж = 1 кг. м²/ с².

Декарттық координаттар жүйесі берілгенде кинетикалық энергияны есептеу формуласы келесі формада болады: ЖӘНЕ_c= ½. м (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Бұл тұжырымдамалар релятивистік механикада және кванттық механикада әр түрлі.

Кинетикалық энергетикалық жаттығулар

1. 860 кг автомобиль 50 км / сағ жүреді. Оның кинетикалық энергиясы қандай болады?

Алдымен біз 50 км / сағ м / с = 13.9 м / с-қа өзгертеміз және есептеу формуласын қолданамыз:

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

1. Массасы 1500 Кг тас 675000 Дж кинетикалық энергияны жинай отырып еңістен домалайды, тас қаншалықты жылдам қозғалады?

Ec = ½ болғандықтан. м .v² бізде 675000 Дж = ½. 1500 кг. v², және белгісізді шешкен кезде бізге v керек² = 675000 Дж. 2/1500 кг. 1, қайдан v² = 1350000 Дж / 1500 Кг = 900 м / с, және соңында: v = 30 м / с 900-дің квадрат түбірін шешкеннен кейін.

Кинетикалық энергияның мысалдары

1. Скейтбордта отырған адам. U бетонындағы скейтбордшы потенциалды энергияны да (бір сәтте оның ұштарында тоқтаған кезде) де, кинетикалық энергияны да (төменге және жоғарыға қарай қозғалған кезде) бастан кешіреді. Дене массасы үлкен скейтбординг үлкен кинетикалық энергияға ие болады, сонымен қатар скейтборд оған жоғары жылдамдықпен жүруге мүмкіндік береді.
2. Түсетін фарфор ваза. Ауырлық күші кездейсоқ құлап түскен фарфор вазаға әсер еткенде, денеңізге кинетикалық энергия түсіп, жерге түскенде бөлініп шығады. Сапар нәтижесінде пайда болатын алғашқы жұмыс дененің тепе-теңдік күйін бұзуын тездетеді, ал қалғаны Жердің ауырлық күшімен жүзеге асырылады.
3. Лақтырылған доп. Өз күшімізді допқа тыныштық жағдайында басып шығару арқылы біз оны ойыншы досымыз бен арамыздағы қашықтықты жүріп өтетін етіп жеткілікті жылдамдатамыз, осылайша оған кинетикалық энергия береміз, содан кейін онымен күресу кезінде серіктесіміз үлкен немесе үлкен шамадағы жұмыспен қарсы тұруы керек. және осылайша қозғалысты тоқтату. Егер доп үлкен болса, оны тоқтату үшін кішкентай болғаннан гөрі көп жұмыс қажет болады.
4. Тау бөктеріндегі тас. Біз тау жотасына тасты итеріп жібердік делік. Біз оны итерген кезде істейтін жұмыс тастың потенциалдық энергиясынан және оның массасына ауырлық күшін тартуынан үлкен болуы керек, әйтпесе біз оны жылжыта алмаймыз немесе одан да жаманы, бізді езіп тастайды. Егер тас сізде, Сениф сияқты, қарама-қарсы көлбеуде екінші жағына қарай түссе, онда ол потенциалды энергияны кинетикалық энергияға түсіреді, өйткені ол төмен қарай құлайды. Бұл кинетикалық энергия тастың массасына және оның құлау кезінде алатын жылдамдығына байланысты болады.
5. Ролик арбасы ол құлап бара жатқанда кинетикалық энергияны алады және оның жылдамдығын арттырады. Оның түсуі басталмас бұрын, арба кинетикалық емес, әлеуетке ие болады; бірақ қозғалыс басталғаннан кейін барлық потенциалдық энергия кинетикалық болады және құлау аяқталып, жаңа өрлеу басталған бойда максималды нүктеге жетеді. Айтпақшы, бұл арба бос болғаннан гөрі адамдарға толы болса (оның массасы көп болады) болса, онда бұл үлкен болады.

Энергияның басқа түрлері