- Mis on kineetiline energia?
- Kineetiline energia vastavalt uuritavale fenomenile
- Erinevus potentsiaalse energia ja kineetilise energia vahel
- Näited kineetilisest energiast
Selgitame, mis on kineetiline energia. Samuti potentsiaalse energia ja kineetilise energia erinevus ning mõned näited.
Mis on kineetiline energia?
Kineetiline energia on energia, mida keha või süsteem omab tänu sellele liikumine.
The füüsiline määratleb selle summana töö mida teostavad kõik a-ga kehale mõjuvad jõud mass vajalik selle kiirendamiseks algkiiruselt teisele lõppkiirusele. Kui see kiirus on saavutatud, vastavalt Inertsi seadus, jääb kogunenud kineetilise energia hulk konstantseks, st ei muutu, välja arvatud juhul, kui kehale mõjub jälle mõni muu jõud, mis avaldab sellele tööd, muutes selle kiirust ja seega ka kineetilist energiat.
Kineetilist energiat tähistatakse sageli sümboliga Ec (olenevalt juhtumist võib see olla E + või E–), kuigi mõnikord kasutatakse ka sümboleid T või K. Tavaliselt väljendatakse seda džaulides (J).
Objekti kineetiline energia on võimalik määrata erinevate valemite abil mehaanika klassikaline, näiteks: Ec = (m.v2) / 2 kus m on objekti mass (Kg) ja v selle kiirus (m/s). Seega 1 J = 1Kg.1m2 / s2.
Kineetika, nagu iga teinegi Energia, võib saada soojust ja muudes energiavormides.
Kineetiline energia vastavalt uuritavale fenomenile
Kineetilise energia uurimine sõltub teoreetilisest raamistikust, mida analüüsitav nähtus nõuab:
- Klassikalises mehaanikas. Kineetiline energia sõltub keha massist ja kiirusest, mis on alati palju väiksem kui keha valguse kiirus.
- Relativistlikus mehaanikas. Uuritakse nähtusi, mille puhul objekti kiirus (v) on lähedane valguse kiirusele, (mida füüsikas tähistatakse tähega c). Nendel juhtudel erineb kineetilise energia valem klassikalisest juhtumist, kuna see energia sõltub eelkõige seosest v / c.
- Kvantmehaanikas. Üritused, mis hõlmavad subatomaarsed osakesed nagu näiteks elektronid. Tegemist on suure keerukusega teooriaga, kus füüsikalisi suurusi (sh kineetilist energiat) kirjeldatakse lainefunktsioonidega, mis esindavad koefitsiendid.
Erinevus potentsiaalse energia ja kineetilise energia vahel
Kineetiline energia (Ec) ja potentsiaalne energia (Ep) moodustavad kokku mehaaniline energia (Em) objekti või süsteemi kohta. Kuid need erinevad selle poolest, et kui esimene puudutab liikuvaid kehasid, siis teine on seotud puhkeolekus objektis kogunenud energia hulgaga.
Niimoodi öeldes sõltub potentsiaalne energia sellest, kuidas objekt või süsteem paikneb seda ümbritseva jõuvälja suhtes, samas kui kineetika on seotud selle liigutustega.
Potentsiaalset energiat on kolme tüüpi:
- Gravitatsiooni potentsiaalne energia. See on seotud objektide kõrgusega ja nende külgetõmbejõuga gravitatsiooni nende kohta.
- Elastne potentsiaalne energia. See on seotud teatud objektide kalduvusega taastada oma algne kuju, kui välisjõud on sunnitud neid sellest loobuma (näiteks vedrud).
- Elektriline potentsiaalne energia. Seda defineeritakse kui negatiivset tööd, mida elektrostaatiline jõud teeb laengu liigutamiseks algpositsioonist lõppasendisse.
Näited kineetilisest energiast
Mõned näited, kus kineetilise energia olemasolu on kontrollitud, võivad olla järgmised:
- Viska tema eest palli õhku. Me sunnime palli selle õhku viskama, lastes sellel gravitatsiooni mõjul kukkuda. Seda tehes omandab ta kineetilise energia, mis kui teine mängija kinni püüab, peab ta kompenseerima samaväärse tööga, kui ta soovib seda peatada ja säilitada.
- Vuoristorata vagun. Vuoristorata lõbustuspargis pakub potentsiaalset energiat hetkeni, mil see hakkab langema ning selle kiirus ja mass annavad sellele kasvava kineetilise energia. Viimane on suurem, kui vagun on täis, kui siis, kui see on tühi (kuna seal on rohkem massi).
- Löö keegi maha ma tavaliselt. Kui jookseme sõbra juurde ja hüppame talle peale, siis võidab kineetiline energia, mida võistluse käigus saame, tema keha inertsist ja me kukutame ta maha. Sügisel lisavad mõlemad kehad liigese kineetilise energia ja lõpuks on see ma tavaliselt kes liikumise peatab.