Möglichkeiten zur Erhöhung der kinetischen Energie

Kinetische Energie ist die Energie der Bewegung; es ist die Energie, die von sich bewegenden Objekten ausgedrückt wird. Egal, ob Sie einen längeren Golfantrieb oder ein leistungsfähigeres Werkzeug suchen, kinetische Energie kann Ihnen helfen, Ihr Ziel zu erreichen. Bei der Erhöhung der kinetischen Energie dreht sich alles um die Manipulation ihrer beiden Schlüsselkomponenten: Masse und Geschwindigkeit.

Translationale kinetische Energie ist die Energie der Bewegung in eine gerade Richtung – stellen Sie sich die Energie eines Autos vor, das die Straße entlang fährt. Die kinetische Energie ist eine Funktion der Masse des Objekts und seiner Geschwindigkeit. Genauer gesagt kann die kinetische Translationsenergie als die Hälfte der Masse mal dem Quadrat der Objektgeschwindigkeit beschrieben werden: 1/2 mv^2.

Da die Formel für die translatorische kinetische Energie nur aus zwei Variablen besteht, Masse und Geschwindigkeit, Die Erhöhung einer dieser Eigenschaften ist die einzige Möglichkeit, die Translationskinetik eines Objekts zu erhöhen Energie. Masse- und Geschwindigkeitserhöhungen haben jedoch nicht die gleiche Wirkung. Da die kinetische Energie proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist, haben Geschwindigkeitserhöhungen einen exponentiell größeren Einfluss auf die kinetische Translationsenergie. Die Verdoppelung der Masse eines Objekts verdoppelt nur seine kinetische Energie, aber eine Verdoppelung der Geschwindigkeit des Objekts vervierfacht seine Geschwindigkeit.

Die kinetische Rotationsenergie beschreibt die Energie eines Objekts, das sich um einen Schwerpunkt dreht – zum Beispiel ein Fahrer auf einem Riesenrad. In diesem Fall ist die kinetische Energie immer noch eine Funktion von Masse und Geschwindigkeit, aber die verwendeten Begriffe sind etwas anders, um die Bewegung in kreisförmiger Richtung zu berücksichtigen. Die kinetische Rotationsenergie wendet dieselbe Gleichung an, außer dass der Massenterm durch eine Variable ersetzt wird, die als bekannt ist "Trägheitsmoment" (I), während der Geschwindigkeitsterm durch die "Winkelgeschwindigkeit" des Objekts ersetzt wird, (w) - 1/2Iw^2.

Wie bei der translatorischen kinetischen Energie ist die Erhöhung der Energie eine Frage der Erhöhung der Masse und Geschwindigkeit. Das "Trägheitsmoment" ist gleich der Masse eines Objekts mal dem Quadrat seiner Entfernung vom Rotationszentrum, also kann es sein: erhöht, indem man entweder die Masse des Objekts erhöht oder es weiter vom Rotationszentrum entfernt – einfach einen größeren Ferris bauen Rad. Alternativ können Sie die kinetische Energie erhöhen, indem Sie die Winkelgeschwindigkeit erhöhen, d. h. einfach die Geschwindigkeit erhöhen, mit der sich das Objekt um das Rotationszentrum dreht.