Kinetik enerji

İçerik

• Kinetik enerji ve potansiyel enerji arasındaki fark
• Kinetik enerji hesaplama formülü
• Kinetik enerji egzersizleri
• Kinetik enerji örnekleri
• Diğer enerji türleri

Kinetik enerji Bir cismin hareketinden dolayı kazandığı ve hareketsiz haldeki bir cismi ve belirli bir kütleyi belirli bir hıza çıkarmak için gereken iş miktarı olarak tanımlanan şeydir.

Enerji dedi Bir hızlanma yoluyla elde edilir, bundan sonra nesne hız değişene kadar (hızlanma veya yavaşlama) aynı kalacaktır. bu yüzden, durdurmak için, birikmiş kinetik enerjisi ile aynı büyüklükte negatif iş alacaktır. Bu nedenle, başlangıç ​​kuvvetinin hareketli cisme etki ettiği süre ne kadar uzun olursa, ulaşılan hız o kadar büyük ve elde edilen kinetik enerji o kadar büyük olur.

Kinetik enerji ve potansiyel enerji arasındaki fark

Kinetik enerji, potansiyel enerji ile birlikte mekanik enerjinin toplamına (E_m = E_c + E_p). Bu iki yol mekanik enerjikinetik ve potansiyel, ikincisinin, hareketsiz haldeki bir nesnenin işgal ettiği pozisyonla ilişkili enerji miktarı olmasıyla ayırt edilirler. ve üç tipte olabilir:

• Yerçekimi potansiyel enerjisi. Nesnelerin yerleştirildiği yüksekliğe ve yer çekiminin onlara uygulayacağı çekime bağlıdır.
• Elastik potansiyel enerji. Elastik bir nesne, açıldığında yay gibi, orijinal şeklini geri kazandığında ortaya çıkan şeydir.
• Elektrik potansiyel enerjisi. İçindeki bir elektrik yükü, alandaki bir noktadan sonsuzluğa hareket ettiğinde, belirli bir elektrik alanı tarafından gerçekleştirilen işin içinde yer alır.

Ayrıca bakınız: Potansiyel Enerji Örnekleri

Kinetik enerji hesaplama formülü

Kinetik enerji, E sembolü ile temsil edilir._c (bazen de E_– veya E₊ hatta T veya K) ve klasik hesaplama formülü VE_c = ½. m. v²m kütleyi (Kg cinsinden) ve v hızı (m / s cinsinden) temsil eder. Kinetik enerji için ölçü birimi Joule (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Bir Kartezyen koordinat sistemi verildiğinde, kinetik enerji için hesaplama formülü aşağıdaki biçime sahip olacaktır: VE_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Bu formülasyonlar göreceli mekanik ve kuantum mekaniği bakımından farklılık gösterir.

Kinetik enerji egzersizleri

1. 860 kg'lık bir araba 50 km / sa hızla hareket eder. Kinetik enerjisi ne olacak?

Önce 50 km / s'yi m / s = 13,9 m / s'ye dönüştürüyoruz ve hesaplama formülünü uyguluyoruz:

VE_c = ½. 860 kilo (13,9 m / sn)² = 83.000 J.

1. 1500 Kg kütleli bir taş, 675000 J kinetik enerji biriktirerek yokuştan aşağı yuvarlanır. Taş ne kadar hızlı hareket ediyor?

Ec = ½ olduğundan. m .v² 675000 J = ½ var. 1500 Kg. v²ve bilinmeyeni çözerken, v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, nereden v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / saniye, ve sonunda: v = 30 m / s 900'ün karekökünü çözdükten sonra.

Kinetik enerji örnekleri

1. Kaykay üzerinde bir adam. Beton U üzerindeki bir kaykaycı, hem potansiyel enerjiyi (bir an için uçlarında durduğunda) hem de kinetik enerjiyi (aşağı ve yukarı hareketini sürdürdüğünde) deneyimlemektedir. Daha yüksek vücut kütlesine sahip bir kaykaycı, daha yüksek kinetik enerji kazanacaktır, ancak aynı zamanda kaykayıyla daha yüksek hızlarda gitmesine izin veren biri.
2. Düşen porselen vazo. Yerçekimi kazayla takılan porselen vazoya etki ederken, alçalırken vücudunuzda kinetik enerji birikir ve yere çarparken salınır. Tökezlemenin ürettiği ilk çalışma vücudun denge durumunu kırmasını hızlandırır ve geri kalanı Dünya'nın yerçekimi tarafından yapılır.
3. Fırlatılan bir top. Gücümüzü hareketsiz bir topun üzerine bastırarak, onu yeterince hızlandırırız, böylece oyun arkadaşımızla aramızdaki mesafeyi kateder, böylece ona kinetik bir enerji veririz ve böylece, onunla mücadele ederken, partnerimizin eşit veya daha büyük bir işle karşılık vermesi gerekir. ve böylece hareketi durdurun. Top daha büyükse, durdurmak için küçük olmasına göre daha fazla iş gerekir..
4. Yamaçta bir taş. Bir yamaca bir taş ittiğimizi varsayalım. Onu iterken yaptığımız iş, taşın potansiyel enerjisinden ve kütlesindeki yerçekiminin çekiciliğinden daha büyük olmalıdır, aksi takdirde onu yukarı hareket ettiremeyeceğiz ya da daha da kötüsü, bizi ezecektir. Sisifos gibi, taş diğer tarafa zıt eğimden aşağı inerse, yokuş aşağı düşerken potansiyel enerjisini kinetik enerjiye bırakacaktır. Bu kinetik enerji taşın kütlesine ve düşerken elde ettiği hıza bağlı olacaktır.
5. Bir roller coaster arabası düştükçe kinetik enerji kazanır ve hızı artar. Alçalmaya başlamadan birkaç dakika önce, arabanın kinetik enerjisi değil potansiyeli olacak; Ancak hareket başladıktan sonra, tüm potansiyel enerji kinetik hale gelir ve düşüş biter ve yeni yükseliş başlar başlamaz maksimum noktasına ulaşır. Bu arada, araba insan dolu ise, bu enerji boş olmasına göre daha büyük olacaktır (daha büyük bir kütleye sahip olacaktır).

Diğer enerji türleri