Indhold
- Forskel mellem kinetisk energi og potentiel energi
- Formel for beregning af kinetisk energi
- Øvelser med kinetisk energi
- Eksempler på kinetisk energi
- Andre typer energi
Det Kinetisk energi Det er det, som et legeme erhverver på grund af dets bevægelse, og som defineres som den mængde arbejde, der er nødvendigt for at fremskynde et legeme i hvile og af en given masse til en bestemt hastighed.
Den nævnte energi Det erhverves gennem en acceleration, hvorefter objektet holder det identisk, indtil hastigheden varierer (accelerere eller sænke) så for at stoppe vil det kræve negativt arbejde af samme størrelse som dets akkumulerede kinetiske energi. Jo længere tid den oprindelige kraft virker på den bevægende krop, jo større er den opnåede hastighed, og jo større er den opnåede kinetiske energi.
Forskel mellem kinetisk energi og potentiel energi
Den kinetiske energi sammen med den potentielle energi udgør summen af den mekaniske energi (E.m = Ec + Es). Disse to måder at mekanisk energi, kinetik og potentiale, de skelnes ved, at sidstnævnte er den mængde energi, der er forbundet med den position, der er optaget af et objekt i hvile og det kan være af tre typer:
- Gravitationspotentiel energi. Det afhænger af højden, hvor genstandene placeres, og den tiltrækning, som tyngdekraften vil udøve dem.
- Elastisk potentiel energi. Det er den, der opstår, når et elastisk objekt genopretter sin oprindelige form, som en fjeder, når de dekomprimeres.
- Elektrisk potentiel energi. Det er indeholdt i arbejdet udført af et specifikt elektrisk felt, når en elektrisk ladning inde i det bevæger sig fra et punkt i marken til uendelig.
Se også: Eksempler på potentiel energi
Formel for beregning af kinetisk energi
Kinetisk energi er repræsenteret ved symbolet E.c (undertiden også E– eller E+ eller endda T eller K) og dens klassiske beregningsformel er OGc = ½. m. v2hvor m repræsenterer masse (i kg) og v repræsenterer hastighed (i m / s). Måleenheden for kinetisk energi er Joule (J): 1 J = 1 kg. m2/ s2.
Givet et kartesisk koordinatsystem vil beregningsformlen for kinetisk energi have følgende form: OGc= ½. m (x2 + ẏ2 + ¿2)
Disse formuleringer varierer i relativistisk mekanik og kvantemekanik.
Øvelser med kinetisk energi
- En bil på 860 kg kører i 50 km / t. Hvad vil dens kinetiske energi være?
Først omdanner vi 50 km / t til m / s = 13,9 m / s og anvender beregningsformlen:
OGc = ½. 860 kg. (13,9 m / s)2 = 83.000 J.
- En sten med en masse på 1500 kg ruller ned ad en skråning med en kinetisk energi på 675000 J. Hvor hurtigt bevæger stenen sig?
Da Ec = ½. m .v2 vi har 675000 J = ½. 1500 kg. v2, og når vi løser det ukendte, skal vi v2 = 675000 J. 2/1500 kg. 1, hvorfra v2 = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s, og endelig: v = 30 m / s efter at have løst kvadratroden på 900.
Eksempler på kinetisk energi
- En mand på et skateboard. En skateboarder på betonen U oplever både potentiel energi (når den stopper ved enderne et øjeblik) og kinetisk energi (når den genoptager den nedadgående og opadgående bevægelse). En skateboarder med en højere kropsmasse får højere kinetisk energi, men også en hvis skateboard giver ham mulighed for at køre i højere hastigheder.
- En porcelænsvase, der falder ned. Da tyngdekraften virker på den utilsigtet udløste porcelænsvase, opbygges kinetisk energi i din krop, når den falder ned og frigives, når den smadrer mod jorden. Det oprindelige arbejde produceret af turen fremskynder kroppen, der bryder sin ligevægtstilstand, og resten udføres af jordens tyngdekraft.
- En kastet bold. Ved at udskrive vores styrke på en kugle i hvile accelererer vi den nok, så den bevæger sig afstanden mellem os og en legekammerat, hvilket giver den en kinetisk energi, så når vores partner tackler den, skal den modvirke med et værk af samme størrelse eller større. og dermed stoppe bevægelsen. Hvis bolden er større, vil det kræve mere arbejde at stoppe den, end hvis den er lille.
- En sten på en bjergskråning. Antag, at vi skubber en klippe op ad en bakke. Det arbejde, vi udfører, når vi skubber det, skal være større end stenens potentielle energi og tyngdekraftens tiltrækning på dens masse, ellers vil vi ikke være i stand til at bevæge den op, eller værre, det vil knuse os. Hvis stenen, ligesom Sisyphus, går ned ad den modsatte skråning til den anden side, frigiver den sin potentielle energi til kinetisk energi, når den falder ned ad bakke. Denne kinetiske energi vil afhænge af stenens masse og den hastighed, den får i dens fald.
- En rutsjebane vogn den erhverver kinetisk energi, når den falder og øger dens hastighed. Øjeblikke før den begynder sin nedstigning, vil vognen have potentiale og ikke kinetisk energi; Men når bevægelsen er startet, bliver al potentiel energi kinetisk og når sit maksimale punkt, så snart faldet slutter, og den nye opstigning begynder. I øvrigt vil denne energi være større, hvis vognen er fuld af mennesker, end hvis den er tom (den vil have større masse).
Andre typer energi
| Potentiel energi | Mekanisk energi |
| Vandkraft | Intern energi |
| Elektrisk strøm | Termisk energi |
| Kemisk energi | Solenergi |
| Vindkraft | Atomenergi |
| Kinetisk energi | Lydenergi |
| Kalorieenergi | hydraulisk energi |
| Geotermisk energi |
