Kinetička energija: definicija, formula, vrste (s primjerima)

Kinetička energija je energija kretanja; bilo koji pokretni objekt ima kinetičku energiju. To je jedna od dvije velike kante koje opisuju mehaničku energiju; druga je potencijalna energija, koja je oblik energije koji se pohranjuje.

Nešto može imati i potencijalnu i kinetičku energiju, a ti se oblici energije mogu transformirati naprijed-nazad sve dok se ukupna energija nikad ne mijenja. To je zbogzakon očuvanja energije, koji kaže da ukupna energija u zatvorenom sustavu ostaje konstantna.

Razmislite o toboganu koji se spušta niz brdo. Na dnu je njegova brzina najveća - kao i kinetička energija. Na pola puta do svoje najviše točke ima gotovo jednake količine gravitacijske potencijalne energije i kinetičke energije, a zatim na vrhu, kad se možda uopće ne kreće, većina njegove energije je potencijalna energije. Pa ipak, u svim točkama na svom putu ukupna energija ostaje ista.

Jednadžba kinetičke energije

Mehanička kinetička energija predmeta masemkrećući se brzinomvdaje se formulom:

KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2

instagram story viewer

SI jedinica zaKEje Joule (J) gdje je 1 J = 1 Nm. Što je masa teža i što se brže kreće, to ima više kinetičke energije, ali linearno ovisi o masi dok skalira s kvadratom brzine.

Vrste kinetičke energije

Mehanička kinetička energijapovezan je s mehaničkim kretanjem predmeta. Može imati translacijsku (linearnu) kinetičku energiju i / ili rotacijsku (vrtnju) kinetičku energiju. Na primjer, lopta koja se kotrlja po podu ima i translacijsku i rotacijsku kinetičku energiju.

Kinetička energija zračenjaje energija u obliku elektromagnetskog zračenja. Možda vam je najpoznatija vidljiva svjetlost, ali ova energija dolazi u vrstama koje također ne možemo vidjeti, poput radio valova, mikrovalnih, infracrvenih, ultraljubičastih, X-zraka i gama zraka. To je energija koju nose fotoni - čestice svjetlosti.

Za fotone se kaže da pokazuju dualnost čestica / val, što znači da djeluju i poput vala i čestice. Razlikuju se od redovitih valova na vrlo kritičan način: ne trebaju medij kroz koji putuju. Zbog toga mogu putovati kroz vakuum svemira.

Toplinska kinetička energija, također poznat i kao toplinska energija, rezultat je vibracija molekula u tvari. Što brže molekule vibriraju, to je veća toplinska energija i topliji je objekt. Što su vibracije sporije, objekt je hladniji. Na granici gdje se zaustavlja svako kretanje, temperatura objekta je apsolutnih 0 na Kelvinovoj skali. Temperatura je mjera prosječne translacijske kinetičke energije po molekuli.

Drugi se oblici energije često transformiraju u toplinsku kao rezultat sila trenja ili rasipanja. Pomislite na trljanje ruku kako biste ih zagrijali - mehaničku kinetičku energiju pretvarate u toplinsku!

Szvukikinetička energija vala, poremećaj putuje kroz medij. Bilo koja točka u tom mediju oscilirat će na mjestu dok val prolazi - bilo poravnato sa smjerom kretanja (auzdužni val) ili okomito na njega (apoprečni val), kakav se vidi s valom na žici.

Dok točke u mediju osciliraju na mjestu, sam poremećaj putuje s jednog mjesta na drugo. Ovo je oblik kinetičke energije jer je rezultat fizičkog kretanja materijala.

Zvučni val je uzdužni val. Odnosno, rezultat je kompresija i razrjeđenja u zraku (najčešće) ili drugom materijalu. Akompresijaje područje u kojem je medij komprimiran i gušći, arazrjeđivanjeje regija koja je manje gusta.

Električna kinetička energijaje kinetička energija povezana s pokretnim nabojem. To je ista mehanička kinetička energija 1/2 mv2; međutim, pomični naboj također stvara magnetsko polje. To magnetsko polje, baš poput gravitacijskog ili električnog polja, ima sposobnost prenijeti potencijalnu energiju na sve što je može "osjetiti" - poput magneta ili drugog pokretnog naboja.

Kad se pomični naboj probija kroz krug, elementi u krugu omogućuju pripadajuće energija koja se pretvara u svjetlosnu energiju ili druge oblike jer se krug koristi za napajanje različitih elektroničkih uređaji.

Teachs.ru
  • Udio
instagram viewer