Rörelseenergi

Innehåll

• Skillnad mellan kinetisk energi och potentiell energi
• Formel för beräkning av kinetisk energi
• Övningar med kinetisk energi
• Exempel på kinetisk energi
• Andra typer av energi

De Rörelseenergi Det är vad en kropp förvärvar på grund av sin rörelse och definieras som den mängd arbete som krävs för att påskynda en kropp i vila och med en given massa till en inställd hastighet.

Nämnda energi Det förvärvas genom en acceleration, varefter objektet kommer att hålla det identiskt tills hastigheten varierar (accelerera eller sakta ner) så, för att sluta, kommer det att ta negativt arbete av samma storlek som dess ackumulerade kinetiska energi. Ju längre tid den inledande kraften verkar på den rörliga kroppen, desto högre uppnådd hastighet och desto större erhållen kinetisk energi.

Skillnad mellan kinetisk energi och potentiell energi

Den kinetiska energin, tillsammans med den potentiella energin, summerar den totala mekaniska energin (E._m = E_c + E_sid). Dessa två sätt att mekanisk energi, kinetik och potential, de kännetecknas av att den senare är den mängd energi som är associerad med den position som ett objekt i vila upptar och det kan vara av tre typer:

• Potentiell gravitationsenergi. Det beror på höjden på vilken föremålen placeras och den attraktion som gravitationen skulle utöva på dem.
• Elastisk potentialenergi. Det är det som inträffar när ett elastiskt objekt återfår sin ursprungliga form, som en fjäder när dekomprimeras.
• Elektrisk potentialenergi. Det ingår i arbetet som utförs av ett specifikt elektriskt fält, när en elektrisk laddning inuti det rör sig från en punkt i fältet till oändligheten.

Se även: Exempel på potentiell energi

Formel för beräkning av kinetisk energi

Kinetisk energi representeras av symbolen E._c (ibland också E_– eller E₊ eller till och med T eller K) och dess klassiska beräkningsformel är OCH_c = ½. m. v²där m representerar massa (i kg) och v representerar hastighet (i m / s). Måttenheten för kinetisk energi är Joule (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Med tanke på ett kartesiskt koordinatsystem kommer beräkningsformeln för kinetisk energi att ha följande form: OCH_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Dessa formuleringar varierar i relativistisk mekanik och kvantmekanik.

Övningar med kinetisk energi

1. En bil på 860 kg kör 50 km / h. Vad blir dess kinetiska energi?

Först omvandlar vi 50 km / h till m / s = 13,9 m / s och tillämpar beräkningsformeln:

OCH_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83 000 J.

1. En sten med en massa på 1500 kg rullar nerför en sluttning med en kinetisk energi på 675000 J. Hur snabbt rör sig stenen?

Eftersom Ec = ½. m .v² vi har 675000 J = ½. 1500 kg. v², och när vi löser det okända måste vi v² = 675000 J. 2/1500 kg. 1, varifrån v² = 1350000 J / 1500 kg = 900 m / s, och slutligen: v = 30 m / s efter att ha löst kvadratroten på 900.

Exempel på kinetisk energi

1. En man på en skateboard. En skateboarder på betongen U upplever både potentiell energi (när den stannar vid dess ändar ett ögonblick) och kinetisk energi (när den återupptar den nedåtgående och uppåtgående rörelsen). En skateboarder med högre kroppsmassa kommer att få högre kinetisk energi, men också en vars skateboard låter honom gå i högre hastigheter.
2. En porslinvas som faller. När gravitationen verkar på den oavsiktligt utlösta porslinvasen byggs kinetisk energi upp i din kropp när den sjunker ner och släpps när den krossar mot marken. Det ursprungliga arbetet som produceras av resan påskyndar kroppen som bryter dess jämviktstillstånd och resten görs av jordens allvar.
3. En kastad boll. Genom att trycka vår kraft på en boll i vila accelererar vi den tillräckligt så att den färdas avståndet mellan oss och en spelkamrat, vilket ger den en kinetisk energi som då, när vi tacklar den, måste motverka med ett arbete av lika eller större storlek. och därmed stoppa rörelsen. Om bollen är större krävs mer arbete för att stoppa den än om den är liten.
4. En sten på en sluttning. Antag att vi skjuter en sten uppför en sluttning. Det arbete vi gör när vi trycker på det måste vara större än stenens potentiella energi och tyngdkraftens attraktion på dess massa, annars kommer vi inte att kunna flytta den upp eller, ännu värre, den kommer att krossa oss. Om stenen, precis som Sisyphus, går ner mot motsatt lutning till andra sidan, kommer den att släppa sin potentiella energi till kinetisk energi när den faller nedför. Denna kinetiska energi beror på stenens massa och den hastighet den får under dess fall.
5. En berg-och dalbana vagn den förvärvar kinetisk energi när den faller och ökar hastigheten. Ögonblick innan den börjar sin nedstigning kommer vagnen att ha potential och inte kinetisk energi; Men när rörelsen har startats blir all potentiell energi kinetisk och når sin maximala punkt så snart fallet slutar och den nya uppstigningen börjar. Förresten kommer denna energi att vara större om vagnen är full av människor än om den är tom (den kommer att ha större massa).

Andra typer av energi

Potentiell energi	Mekanisk energi
Vattenkraft	Inre energi
Elkraft	Värmeenergi
Kemisk energi	Solenergi
Vindkraft	Kärnenergi
Rörelseenergi	Ljudenergi
Kalorinergi	hydraulisk energi
Geotermisk energi