Мы объясним, что такое кинетическая энергия. Кроме того, разница между потенциальной и кинетической энергией, а также некоторые примеры
Кинетическая энергия – это энергия, которая придает объекту движение
Что такое кинетическая энергия?
Кинетическая энергия – это энергия, которой обладает тело или система вследствие своего движения
47QFF физика определяет его как количество работы , совершаемой всеми силами, действующими на тело с данной массой , необходимое для его ускорения от начальной скорости до другой конечной скорости. После достижения этой скорости, согласно закону инерции , количество накопленной кинетической энергии останется постоянным, т.е. не изменится, если только на тело снова не будет действовать другая сила, совершая над ним работу, изменяя его скорость и, следовательно, его кинетическую энергию
Кинетическая энергия часто обозначается символом Ec (в зависимости от случая это может быть E+ или E–), хотя иногда также используются символы T или K. Обычно она выражается в джоулях (Дж)
Определить кинетическую энергию объекта можно с помощью различных формул классической механики , например: Eq = (m.v2) / 2, где m – масса (кг) объекта, а v – его скорость (м/с). Таким образом, 1 Дж = 1 кг. 1м2/с2
Кинетическая, как и любой другой вид энергии , может быть преобразована в тепло и другие формы энергии
Кинетическая энергия в соответствии с изучаемым явлением
Изучение кинетической энергии зависит от теоретической основы, которую требует анализируемое явление:
- В классической механике. Кинетическая энергия зависит от массы и скорости тела, которая всегда будет намного меньше скорости света
- В релятивистской механике . Изучаются явления, при которых скорость объекта (v) близка к скорости света (обозначается в физике буквой c). В этих случаях формула для кинетической энергии отличается от классического случая, поскольку, в частности, эта энергия зависит от отношения v/c.
- В квантовой механике. Она описывает события с участием субатомных частиц , таких как, например, электроны. Это теория с высокой степенью сложности, где физические величины (включая кинетическую энергию) описываются волновыми функциями, которые представляют собой вероятности
Разница между потенциальной и кинетической энергией
Кинетическая энергия (Ec) и потенциальная энергия (Ep), сложенные вместе, составляют механическую энергию (Em) объекта или системы. Однако они отличаются тем, что если первое относится к телам в движении, то второе – к количеству энергии, накопленной в объекте в состоянии покоя
Таким образом, потенциальная энергия зависит от того, как объект или система расположены по отношению к полю сил вокруг него, в то время как кинетическая энергия связана с движениями, которые они совершают
Существует три вида потенциальной энергии:
- Гравитационная потенциальная энергия. Это связано с высотой, на которой находятся объекты, и притяжением гравитации к ним.
- упругая потенциальная энергия. Относится к тенденции некоторых объектов возвращаться к своей первоначальной форме после того, как внешняя сила заставила их отказаться от нее (например, пружины).
- электрическая потенциальная энергия. Она определяется как отрицательная работа, совершаемая электростатической силой для перемещения заряда из начального в конечное положение.
Примеры кинетической энергии
Когда шарик падает, он приобретает кинетическую энергию.
Некоторые примеры, в которых доказано существование кинетической энергии:
- Бросание мяча через воздух. Мы прикладываем силу к мячу, чтобы подбросить его в воздух, позволяя ему упасть под действием силы тяжести. При этом он приобретает кинетическую энергию, которую, когда другой игрок поймает его, он должен компенсировать работой равной величины, если он хочет поймать и удержать его.
- Повозка для американских горок. Вагончик американских горок в парке развлечений будет обладать потенциальной энергией до того самого момента, когда он начнет падать, а его скорость и масса придадут ему возрастающую кинетическую энергию. Кинетическая энергия будет больше, если вагон полон, чем если он пуст (потому что масса будет больше).
- Повалить кого-либо на землю. Если мы подбежим к другу и бросимся на него сверху, то кинетическая энергия, полученная нами во время бега, преодолеет инерцию его тела, и мы собьем его с ног. В падении оба тела суммируют кинетическую энергию суставов, и в конечном итоге именно земля остановит движение.
Добавить комментарий