Energia kinetyczna
Energia kinetyczna
Co to jest energia kinetyczna?Energia kinetyczna to energia, jaką posiada obiekt w wyniku ruchu. Dopóki obiekt porusza się z tą samą prędkością, zachowuje tę samą energię kinetyczną.
Energia kinetyczna obiektu jest obliczana na podstawie prędkości i masy obiektu. Jak widać z poniższego równania, prędkość jest podniesiona do kwadratu i może mieć znaczący wpływ na energię kinetyczną.
Oto równanie do obliczania energii kinetycznej (KE):
KE = 1/2 * m * vdwa
gdzie m = masa i v = prędkość
Jak mierzyć energię kinetyczną
Standardową jednostką energii kinetycznej jest dżul (J). Dżul jest ogólnie standardową jednostką energii. Inne jednostki energii obejmują niutonometr (Nm) i kilogram-metr do kwadratu w ciągu sekund do kwadratu (kg · mdwa/ sdwa).
Energia kinetyczna jest wielkością skalarną, co oznacza, że ma tylko wielkość, a nie kierunek. To nie jest wektor.
Czym różni się od energii potencjalnej?
Energia kinetyczna wynika z ruchu obiektu, podczas gdy energia potencjalna jest związana z położeniem lub stanem obiektu. Kiedy obliczasz energię kinetyczną obiektu, jego prędkość jest ważnym czynnikiem. Jednak prędkość nie ma nic wspólnego z potencjalną energią obiektu.
Zielona kula ma energię potencjalną
do jego wysokości. Fioletowa kula ma kinetykę
energia ze względu na jego prędkość.
Przykład korzystania z kolejki górskiej
Jednym ze sposobów myślenia o energii potencjalnej i kinetycznej jest wyobrażenie sobie samochodu na kolejce górskiej. Gdy samochód jedzie w górę kolejki, nabiera energii. Ma najbardziej potencjalną energię na górze kolejki. Gdy samochód jedzie w dół kolejki, nabiera prędkości i energii kinetycznej. Jednocześnie nabiera energii kinetycznej, traci energię potencjalną. W dolnej części kolejki samochód ma największą prędkość i najwięcej energii kinetycznej, ale także najmniej energii potencjalnej.
Przykładowe problemy:
1. Samochód i rower poruszają się z tą samą prędkością, która ma najwięcej energii kinetycznej?
Samochód robi, ponieważ ma większą masę.
2. Kula waży około 1 kg i porusza się z prędkością 20 metrów na sekundę, jaka jest jej energia kinetyczna?
KE = 1/2 * m * vdwa
KE = 1/2 * 1kg * (20 m / s)dwa
KE = 200 J.
3. Chłopiec waży 50 kg i biegnie 3 metry na sekundę, jaka jest jego energia kinetyczna?
KE = 1/2 * m * vdwa
KE = 1/2 * 50 kg * (3 m / s)dwa
KE = 225 J.
Ciekawe fakty na temat energii kinetycznej
- Jeśli podwoisz masę obiektu, podwoisz energię kinetyczną.
- Jeśli podwoisz prędkość obiektu, energia kinetyczna wzrośnie czterokrotnie.
- Słowo „kinetic” pochodzi od greckiego słowa „kinesis”, które oznacza ruch.
- Energia kinetyczna może być przekazywana z jednego obiektu do drugiego w postaci zderzenia.
- Termin „energia kinetyczna” został po raz pierwszy wymyślony przez matematyka i fizyka Lorda Kelvina.
