Kineta energio

Enhavo

• Diferenco inter kineta energio kaj potenciala energio
• Kineta energio-kalkula formulo
• Kinetaj energiaj ekzercoj
• Ekzemploj de kineta energio
• Aliaj specoj de energio

La Kineta energio Ĝi estas tio, kion korpo akiras pro sia movado kaj estas difinita kiel la kvanto de laboro necesa por akceli ripozan korpon kaj de donita maso al fiksita rapideco.

Diris energion Ĝi estas akirita per akcelo, post kio la objekto konservos ĝin identa ĝis la rapido varias (akceli aŭ malrapidiĝi) do, por ĉesi, ĝi bezonos negativan samgrandan laboron kiel ĝia akumulita kineta energio. Tiel, ju pli longa estas la tempo, kiam la komenca forto agas sur la moviĝantan korpon, des pli granda estas la rapideco atingita kaj pli granda estas la kineta energio akirita.

Diferenco inter kineta energio kaj potenciala energio

La kineta energio, kune kun la potenciala energio, sumiĝas al la totalo de la mekanika energio (E_m = E_ĉ + E_p). Ĉi tiuj du manieroj de mekanika energio, kinetiko kaj potencialo, ili distingiĝas per tio, ke ĉi-lasta estas la kvanto de energio asociita kun la pozicio okupita de objekto en ripozo kaj ĝi povas esti de tri specoj:

• Gravita potenciala energio. Ĝi dependas de la alteco, sur kiu la objektoj estas metitaj kaj la altiro, kiun gravito farus sur ili.
• Elasta potenciala energio. Ĝi estas tiu, kiu okazas kiam elasta objekto reakiras sian originan formon, kiel risorto kiam ĝi estas malkunpremita.
• Elektra potenciala energio. Ĝi estas tiu enhavita en la laboro farita de specifa elektra kampo, kiam elektra ŝarĝo en ĝi moviĝas de punkto en la kampo al senfineco.

Vidu ankaŭ: Ekzemploj de Ebla Energio

Kineta energio-kalkula formulo

Kineta energio estas reprezentata per la simbolo E_ĉ (kelkfoje ankaŭ E_– aŭ E₊ aŭ eĉ T aŭ K) kaj ĝia klasika kalkula formulo estas KAJ_ĉ = ½. m. v²kie m reprezentas mason (en Kg) kaj v reprezentas rapidon (en m / s). La mezurunuo por kineta energio estas lesuloj (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Donita karteza koordinatsistemo, la kineta energia kalkula formulo havos la jenan formon: KAJ_ĉ= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Ĉi tiuj formuliĝoj varias laŭ relativisma mekaniko kaj kvantuma mekaniko.

Kinetaj energiaj ekzercoj

1. Aŭto de 860 kg veturas je 50 km / h. Kio estos ĝia kineta energio?

Unue ni transformas la 50 km / h al m / s = 13.9 m / s kaj aplikas la kalkulan formulon:

KAJ_ĉ = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83.000 J.

1. Ŝtono kun maso de 1500 Kg ruliĝas laŭ deklivo kun akumulado de kineta energio de 675000 J. Je kiu rapido la ŝtono moviĝas?

Ekde Ec = ½. m .v² ni havas 675000 J = ½. 1500 Kg. v², kaj kiam solvas la nekonatan, ni devas v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, de kie v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s, kaj finfine: v = 30 m / s post solvo de la kvadrata radiko de 900.

Ekzemploj de kineta energio

1. Viro sur rultabulo. Rultabulisto sur la konkreta U spertas kaj potencialan energion (kiam ĝi haltas ĉe siaj finoj por momento) kaj kinetan energion (kiam ĝi rekomencas malsupren kaj supren moviĝon). Rultabulisto kun pli granda korpomaso akiros pli grandan kinetan energion, sed ankaŭ tiun, kies rultabulo permesas al li iri al pli altaj rapidoj.
2. Porcelana vazo, kiu falas. Dum gravito agas sur la hazarde stumblita porcelana vazo, kineta energio kreskas en via korpo dum ĝi malsupreniras kaj liberiĝas dum ĝi frakasas kontraŭ la tero. La komenca laboro produktita de la stumblo akcelas la korpon rompante sian staton de ekvilibro kaj la resto estas farita per la gravito de la Tero.
3. Balletita pilko. Presante nian forton sur ripozan pilkon, ni akcelas ĝin sufiĉe por ke ĝi trairu la distancon inter ni kaj ludkamarado, tiel donante al ĝi kinetan energion, ke tiam, kiam ni pritraktas ĝin, nia partnero devas kontraŭagi kun laboro de egala aŭ pli granda grandeco. kaj tiel haltigi la movadon. Se la pilko estas pli granda, necesos pli da laboro por haltigi ĝin ol se ĝi estas malgranda.
4. Ŝtono sur montoflanko. Supozu, ke ni puŝas ŝtonon supren laŭ montoflanko. La laboro, kiun ni faras, puŝante ĝin, devas esti pli granda ol la potenciala energio de la ŝtono kaj la altiro de gravito sur ĝia maso, alie ni ne povos movi ĝin supren aŭ, pli malbone, ĝi disbatos nin. Se, kiel Sizifo, la ŝtono malsupreniras laŭ la kontraŭa deklivo al la alia flanko, ĝi liberigos sian potencialan energion en kinetan energion dum ĝi falos malsupren. Ĉi tiu kineta energio dependos de la maso de la ŝtono kaj la rapideco, kiun ĝi akiras dum sia falo.
5. Rulveturila ĉaro Ĝi akiras kinetan energion dum ĝi falas kaj pliigas sian rapidon. Momentojn antaŭ ol ĝi komencas sian malsupreniron, la ĉaro havos potencialan energion kaj ne kinetan energion; Sed post kiam la movado komenciĝas, la tuta potenciala energio fariĝas kineta kaj atingas sian maksimuman punkton tuj kiam la falo finiĝas kaj la nova supreniro komenciĝas. Parenteze, ĉi tiu energio estos pli granda se la ĉaro estas plena de homoj ol se ĝi estas malplena (ĝi havos pli grandan mason).

Aliaj specoj de energio