Kinētiskā enerģija

Kinētiskā enerģija

Kas ir kinētiskā enerģija?

Kinētiskā enerģija ir enerģija, kāda objektam ir kustības dēļ. Kamēr objekts pārvietojas ar tādu pašu ātrumu, tas saglabās to pašu kinētisko enerģiju.

Objekta kinētiskā enerģija tiek aprēķināta pēc objekta ātruma un masas. Kā redzams no zemāk redzamā vienādojuma, ātrums ir kvadrāts un var būtiski ietekmēt kinētisko enerģiju.

Kinētiskās enerģijas (KE) aprēķināšanas vienādojums:

KE = 1/2 * m * vdivi

kur m = masa un v = ātrums
Kā izmērīt kinētisko enerģiju

Kinētiskās enerģijas standarta vienība ir džouls (J). Džouls ir enerģijas standarta mērvienība kopumā. Citas enerģijas vienības ir ņūtonmetrs (Nm) un kilogramu metrs, kas kvadrātā uz sekundēm kvadrātā (kg mdivi/ sdivi).

Kinētiskā enerģija ir skalārs lielums, kas nozīmē, ka tai ir tikai lielums, nevis virziens. Tas nav vektors.

Kā tā atšķiras no potenciālās enerģijas?

Kinētiskā enerģija rodas objekta kustības dēļ, bet potenciālā enerģija - objekta stāvokļa vai stāvokļa dēļ. Aprēķinot objekta kinētisko enerģiju, tā ātrums ir svarīgs faktors. Ātrumam tomēr nav nekāda sakara ar objekta potenciālo enerģiju.

Zaļajai bumbai ir potenciālā enerģija
līdz tā augstumam. Violetajai bumbiņai ir kinētiska
enerģija tās ātruma dēļ.
Amerikāņu kalniņu izmantošanas piemērs

Viens no veidiem, kā domāt par potenciālu un kinētisko enerģiju, ir attēlot automašīnu uz kalniņiem. Kad automašīna pārvietojas pa kalniņu, tā iegūst potenciālo enerģiju. Tai ir vislielākā potenciālā enerģija kalniņu augšdaļā. Kad automašīna pārvietojas pa kalniņu, tā iegūst ātrumu un kinētisko enerģiju. Tajā pašā laikā tas iegūst kinētisko enerģiju, zaudē potenciālu enerģiju. Paliktņa apakšā automašīnai ir vislielākais ātrums un vislielākā kinētiskā enerģija, bet arī vismazāk potenciālā enerģija.

Problēmu piemēri:

1. Automašīna un velosipēds brauc vienā ātrumā, kuram ir vislielākā kinētiskā enerģija?

Automašīna to dara, jo tai ir lielāka masa.

2. Bumba sver aptuveni 1 kg un pārvietojas ar ātrumu 20 metri sekundē, kāda ir tās kinētiskā enerģija?

KE = 1/2 * m * vdivi
KE = 1/2 * 1kg * (20 m / s)divi
KE = 200 J

3. Zēns sver 50 kg un skrien 3 metrus sekundē, kāda ir viņa kinētiskā enerģija?

KE = 1/2 * m * vdivi
KE = 1/2 * 50 kg * (3 m / s)divi
KE = 225 J

Interesanti fakti par kinētisko enerģiju
  • Ja jūs dubultojat objekta masu, jūs dubultojat kinētisko enerģiju.
  • Ja dubultojat objekta ātrumu, kinētiskā enerģija palielinās četras reizes.
  • Vārds “kinetic” cēlies no grieķu vārda “kinesis”, kas nozīmē kustību.
  • Kinētisko enerģiju sadursmes veidā var nodot no viena objekta citam.
  • Jēdzienu “kinētiskā enerģija” pirmo reizi izdomāja matemātiķis un fiziķis Lords Kelvins.