- Kaj je kinetična energija?
- Kinetična energija glede na študijski fenomen
- Razlika med potencialno in kinetično energijo
- Primeri kinetične energije
Pojasnimo, kaj je kinetična energija. Tudi razlika med potencialno in kinetično energijo ter nekaj primerov.
Kaj je kinetična energija?
Kinetična energija je tista energija, ki jo ima telo ali sistem zaradi svoje premikanje.
The fizično definira kot količino delo izvajajo vse sile, ki delujejo na telo z a maso potrebno za pospeševanje iz začetne hitrosti v drugo končno hitrost. Ko je ta hitrost dosežena, glede na Zakon vztrajnosti, bo količina akumulirane kinetične energije ostala konstantna, torej se ne bo spreminjala, razen če na telo spet deluje druga sila, ki nanj izvaja delo, spremeni njegovo hitrost in s tem njegovo kinetično energijo.
Kinetično energijo pogosto predstavlja simbol Ec (lahko je E + ali E–, odvisno od primera), čeprav se včasih uporabljajo tudi simboli T oz K. Običajno je izražena v Joulih (J).
Kinetično energijo predmeta je mogoče določiti z različnimi formulami mehanika klasična, kot je: Ec = (m.v2) / 2 kjer m je masa (Kg) predmeta in v njegova hitrost (m / s). Tako je 1 J = 1Kg.1m2 / s2.
Kinetika, kot katera koli druga vrsta Energija, lahko postane toplote in v drugih oblikah energije.
Kinetična energija glede na študijski fenomen
Študija kinetične energije je odvisna od teoretičnega okvira, ki ga zahteva fenomen, ki ga je treba analizirati:
- V klasični mehaniki. Kinetična energija je odvisna od mase in hitrosti telesa, ki bo vedno veliko manjša od svetlobna hitrost.
- V relativistični mehaniki. Proučujejo se pojavi, pri katerih hitrost predmeta (v) je blizu svetlobne hitrosti (ki je v fiziki označena s črko c). V teh primerih se formula kinetične energije razlikuje od klasičnega primera, saj je ta energija odvisna predvsem od razmerja v/c.
- V kvantni mehaniki. Dogodki, ki vključujejo subatomski delci kot je npr. elektronov. Gre za teorijo z visoko stopnjo kompleksnosti, kjer so fizikalne količine (vključno s kinetično energijo) opisane z valovnimi funkcijami, ki predstavljajo kvote.
Razlika med potencialno in kinetično energijo
Kinetična energija (Ec) in potencialna energija (Ep), sešteti skupaj, sestavljata mehanska energija (Em) predmeta ali sistema. Vendar se razlikujejo po tem, da se prvi nanaša na telesa v gibanju, drugi pa na količino energije, nakopičene v mirujočem objektu.
Povedano tako, je potencialna energija odvisna od tega, kako je predmet ali sistem pozicioniran glede na polje sile okoli njega, medtem ko je kinetika povezana s premiki, ki jih izvaja.
Obstajajo tri vrste potencialne energije:
- Gravitacijska potencialna energija. Povezan je z višino, na kateri so predmeti, in privlačnostjo gravitacija o njihovih njih.
- Elastična potencialna energija. To je povezano s težnjo določenih predmetov, da ponovno pridobijo svojo prvotno obliko, ko jih je zunanja sila prisilila, da jo zapustijo (na primer vzmeti).
- Električna potencialna energija. Opredeljen je kot negativno delo, ki ga opravi elektrostatična sila, da premakne naboj iz začetnega položaja v končni položaj.
Primeri kinetične energije
Nekaj primerov, kjer se preveri obstoj kinetične energije, je lahko:
- Vrzi žogo zanj zrak. Žogo prisilimo, da jo vrže v zrak, pri čemer jo pustimo, da zaradi gravitacije pade. Pri tem bo pridobil kinetično energijo, ki jo mora, če jo ujame drug igralec, nadomestiti z delom enake velikosti, če jo želi ustaviti in obdržati.
- Vagon za tobogan. Avtomobil v zabaviščnem parku bo predstavljal potencialno energijo do trenutka, ko začne padati, njegova hitrost in masa pa mu dajeta naraščajočo kinetično energijo. Slednje bo večje, če je vagon poln, kot pa, če je prazen (saj bo večja masa).
- Podreti nekoga na jaz ponavadi. Če stečemo proti prijatelju in skočimo nanj, bo kinetična energija, ki jo pridobimo med tekom, premagala vztrajnost njegovega telesa in ga bomo podrli. Jeseni bosta obe telesi dodali skupno kinetično energijo in končno bo jaz ponavadi kdor ustavi gibanje.