Кінетична енергія

Кінетична енергія

Що таке кінетична енергія?

Кінетична енергія - це енергія, яку має об’єкт завдяки своєму руху. Поки об’єкт рухається з однаковою швидкістю, він буде підтримувати однакову кінетичну енергію.

Кінетична енергія об'єкта обчислюється за швидкістю та масою об'єкта. Як видно з рівняння нижче, швидкість має квадрат і може мати значний вплив на кінетичну енергію.

Ось рівняння для розрахунку кінетичної енергії (КЕ):

КЕ = 1/2 * м * vдва

де m = маса і v = швидкість
Як виміряти кінетичну енергію

Стандартною одиницею вимірювання кінетичної енергії є джоуль (J). Джоуль - це стандартна одиниця виміру енергії загалом. Інші одиниці вимірювання енергії включають ньютонометр (Нм) і кілограм-метр у квадраті за секунди у квадраті (кг м)два/ сдва).

Кінетична енергія - це скалярна величина, що означає, що вона має лише величину, а не напрямок. Це не вектор.

Чим вона відрізняється від потенційної енергії?

Кінетична енергія обумовлена ​​рухом об’єкта, тоді як потенційна енергія - позицією або станом об’єкта. Коли ви розраховуєте кінетичну енергію об'єкта, його швидкість є важливим фактором. Однак швидкість не має нічого спільного з потенційною енергією об'єкта.

Зелена куля має потенційну енергію
до своєї висоти. Пурпурова кулька має кінетичну
енергія завдяки своїй швидкості.
Приклад використання американських гірок

Один із способів думати про потенційну та кінетичну енергію - це зобразити автомобіль на американських гірках. Коли автомобіль подорожує підставою, він набирає потенційну енергію. Він має найбільшу потенційну енергію у верхній частині підставки. Коли машина їде вниз підстаканником, вона набирає швидкість та кінетичну енергію. Одночасно він набирає кінетичну енергію, втрачає потенційну енергію. На дні каботажного судна автомобіль має найбільшу швидкість і найбільшу кінетичну енергію, але також найменшу потенційну енергію.

Приклади проблем:

1. Автомобіль і велосипед їдуть з однаковою швидкістю, яка має найбільшу кінетичну енергію?

Автомобіль робить тому, що має більшу масу.

2. М’яч важить близько 1 кг і рухається зі швидкістю 20 метрів на секунду, яка його кінетична енергія?

КЕ = 1/2 * м * vдва
KE = 1/2 * 1 кг * (20 м / с)два
КЕ = 200 Дж

3. Хлопчик важить 50 кг і біжить 3 метри в секунду, яка його кінетична енергія?

КЕ = 1/2 * м * vдва
KE = 1/2 * 50 кг * (3 м / с)два
КЕ = 225 Дж

Цікаві факти про кінетичну енергію
  • Якщо ви подвоїте масу предмета, ви подвоїте кінетичну енергію.
  • Якщо подвоїти швидкість об’єкта вдвічі, кінетична енергія збільшується в чотири рази.
  • Слово 'кінетичний' походить від грецького слова 'kinesis', що означає рух.
  • Кінетична енергія може передаватися від одного об’єкта до іншого у вигляді зіткнення.
  • Термін 'кінетична енергія' був вперше введений математиком і фізиком лордом Кельвіном.