Кинетическая энергия

Содержание

• Разница между кинетической энергией и потенциальной энергией
• Формула расчета кинетической энергии
• Упражнения с кинетической энергией
• Примеры кинетической энергии
• Другие виды 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.

Сказанная энергия Он приобретается посредством ускорения, после чего объект будет сохранять его идентичным, пока скорость не изменится (ускорение или замедление). Итак, чтобы остановиться, потребуется отрицательная работа того же значения, что и накопленная кинетическая энергия. 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 потенциальной энергией в сумме составляют механическую энергию (E_м = E_c + E_п). Эти два способа механическая энергия, кинетика и потенциал, они отличаются тем, что последний представляет собой количество энергии, связанной с положением, занимаемым объектом в состоянии покоя. и бывает трех видов:

• Гравитационно потенциальная энергия. Это зависит от высоты, на которой размещены объекты, и от силы притяжения, оказываемой на них.
• Упругая потенциальная энергия. Это то, что происходит, когда упругий объект восстанавливает свою первоначальную форму, как пружина, при разжатии.
• Электрическая потенциальная энергия. Он содержится в работе, выполняемой определенным электрическим полем, когда электрический заряд внутри него перемещается из точки поля в бесконечность.

Смотрите также: Примеры потенциальной энергии

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. v²где m представляет собой массу (в кг), а v представляет собой скорость (в м / с).. Единица измерения кинетической энергии - 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 (Икс² + 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 = 83,000 Дж.

1. Камень массой 1500 кг скатывается по склону холма с накоплением кинетической энергии 675000 Дж. С какой скоростью 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 решения квадратного корня из 900.

Примеры кинетической энергии

1. Мужчина на скейтборде. Скейтбордист на бетонной букве U испытывает как потенциальную энергию (когда она на мгновение останавливается на концах), так и кинетическую энергию (когда она возобновляет движение вниз и вверх). Скейтбордист с большей массой тела получит более высокую 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, кинетическая энергия накапливается в вашем теле, когда оно опускается, и высвобождается, когда оно ударяется о землю. Первоначальная работа, производимая поездкой, ускоряет тело, нарушая его состояние равновесия, а остальная работа выполняется за счет гравитации Земли.
3. Брошенный мяч. Перенося нашу силу на мяч в состоянии покоя, мы ускоряем его настолько, чтобы он преодолевал расстояние между нами и нашим товарищем по игре, давая ему кинетическую энергию, которая затем, взявшись за него, наш партнер должен противодействовать работе равной или большей величины. и таким образом остановите 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 при толкании, должна быть больше, чем потенциальная энергия камня и притяжение гравитации на его массу, иначе мы не сможем поднять его вверх или, что еще хуже, он раздавит нас. Если, подобно Сизифу, камень спускается по противоположному склону на другую сторону, он будет выделять 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 мгновение до начала спуска тележка будет обладать потенциальной, а не кинетической энергией; Но как только движение началось, вся потенциальная энергия становится кинетической и достигает своей максимальной точки, как только падение заканчивается и начинается новый подъем. Кстати, эта энергия будет больше, если тележка заполнена людьми, чем если она пуста (у нее будет большая масса).

Другие виды энергии

Потенциальная энергия	Механическая энергия
Гидроэнергетика	Внутренняя энергия
Электроэнергия	Термальная энергия
Химическая энергия	Солнечная энергия
Ветровая энергия	Ядерная энергия
Кинетическая энергия	Звуковая энергия
Калорийность	гидравлическая энергия
Геотермальная энергия