A kinetikus energia a mozgás energiája; bármely mozgó tárgynak van mozgási energiája. Ez a két nagy vödör egyike, amely leírja a mechanikai energiát; a másik a potenciális energia, amely a tárolt energia egyik formája.
Valaminek lehet mind potenciális, mind kinetikus energiája, és ezek az energiaformák oda-vissza átalakulhatnak, amíg a teljes energia soha nem változik. Ennek oka azaz energia megmaradásának törvénye, amely kimondja, hogy a teljes energia egy zárt rendszerben állandó marad.
Vegyünk egy hullámvasutat, amely lefelé megy egy dombról. Alul a sebessége a legnagyobb - akárcsak a kinetikus energiája. Félúton a legmagasabb pontig, majdnem azonos mennyiségű gravitációs potenciális energia és kinetikus energia, majd a csúcson, amikor egyáltalán alig mozog, energiájának nagy része potenciális energia. Pedig útjának minden pontján a teljes energia ugyanaz marad.
Kinetikus energiaegyenlet
Egy tömeges tárgy mechanikai mozgási energiájamsebességgel haladvavképlet adja meg:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
A SI egység aKEa Joule (J), ahol 1 J = 1 Nm. Minél nagyobb a tömeg és minél gyorsabban mozog, annál nagyobb a mozgási energiája, de lineárisan függ a tömegtől, miközben a sebesség négyzetével skálázódik.
A kinetikus energia típusai
Mechanikai mozgási energiaegy tárgy mechanikai mozgásával társul. Lehet transzlációs (lineáris) mozgási energiája és / vagy forgási (forgó) kinetikus energiája. Például a padlón gördülő gömbnek transzlációs és rotációs mozgási energiája is van.
Sugárzó mozgási energiaenergia elektromágneses sugárzás formájában. Lehet, hogy Ön a legjobban ismeri a látható fényt, de ez az energia olyan típusokban érkezik, amelyeket mi sem láthatunk, például rádióhullámok, mikrohullámok, infravörös, ultraibolya, röntgensugarak és gammasugarak. Ez a fotonok - fényrészecskék - által hordozott energia.
A fotonokról azt mondják, hogy részecske / hullám kettősséget mutatnak, vagyis mind hullámként, mind részecskeként hatnak. Nagyon kritikus módon különböznek a szabályos hullámoktól: Nincs szükségük olyan közegre, amelyen keresztül lehet utazni. Emiatt át tudnak utazni az űr vákuumában.
Termikus kinetikus energia, más néven hőenergia, az anyag molekuláinak rezgése. Minél gyorsabban rezegnek a molekulák, annál nagyobb a hőenergia és a tárgy forróbb. Minél lassabbak a rezgések, annál hidegebb az objektum. Abban a határban, ahol az összes mozgás megáll, az objektum hőmérséklete abszolút 0 a Kelvin-skálán. A hőmérséklet az egy molekulára jutó átlagos transzlációs mozgási energia mértéke.
Más energiaformák súrlódási vagy disszipációs erők hatására gyakran hőenergiává alakulnak át. Gondoljon arra, hogy a kezeit összedörzsölje a melegítés érdekében - a mechanikai mozgási energiát hőenergiává alakítja!
Val velhangéshullám kinetikus energia, a zavar egy közegen keresztül halad át. Az adott közeg bármely pontja a helyén ingadozik, amikor a hullám áthalad - vagy a mozgás irányához igazítva (ahosszanti hullám) vagy arra merőleges (akeresztirányú hullám), mint amilyen a húron látható hullámmal látható.
Míg a közeg pontjai a helyükben ingadoznak, maga a zavar egyik helyről a másikra halad. Ez a kinetikus energia egyik formája, mert egy fizikai anyag mozgásának eredménye.
A hanghullám hosszanti hullám. Vagyis a levegőben (leggyakrabban) vagy más anyagban történő összenyomódásokból és ritkaságokból származik. Atömörítésolyan régió, amelyben a közeg összenyomódott és sűrűbb, és aritkításkevésbé sűrű régió.
Elektromos mozgási energiaa mozgó töltéshez kapcsolódó mozgási energia. Ugyanaz a mechanikus kinetikus energia 1 / 2mv2; azonban egy mozgó töltés mágneses teret is létrehoz. Ez a mágneses mező, csakúgy, mint egy gravitációs vagy elektromos mező, képes potenciális energiát adni mindenre, ami "érezni tudja" - például mágnesnek vagy más mozgó töltésnek.
Amikor a mozgó töltés átjut egy áramkörön, az áramkör elemei lehetővé teszik a társulást energia, amelyet fényenergiává kell átalakítani, vagy más formák, mivel az áramkört különböző elektronikus áramellátásra használják eszközök.