Kinetinė energija yra judėjimo energija; bet kuris judantis objektas turi kinetinę energiją. Tai yra vienas iš dviejų didelių kibirų, apibūdinančių mechaninę energiją; kita yra potenciali energija, kuri yra sukaupta energijos forma.
Kažkas gali turėti tiek potencialinę, tiek kinetinę energiją, ir šios energijos formos gali transformuotis pirmyn ir atgal tol, kol visa energija niekada nesikeičia. Taip yra dėlenergijos išsaugojimo dėsnis, kuriame teigiama, kad bendra energija uždaroje sistemoje išlieka pastovi.
Apsvarstykite kalnelius, leidžiantis nuo kalno. Apačioje jo greitis yra didžiausias - kaip ir kinetinė energija. Pusiaukelėje iki aukščiausio taško jame yra beveik vienodi gravitacinės potencialios energijos kiekiai ir kinetinė energija, o tada viršuje, kai ji apskritai gali vos judėti, didžioji jos energijos dalis yra potenciali energijos. Vis dėlto visuose jo kelio taškuose bendra energija išlieka ta pati.
Kinetinės energijos lygtis
Masės objekto mechaninė kinetinė energijamjuda greičiuvyra pateiktas pagal formulę:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
SI vienetasKEyra Džaulė (J), kur 1 J = 1 Nm. Kuo didesnė masė ir kuo greičiau ji juda, tuo daugiau kinetinės energijos ji turi, tačiau ji priklauso tiesiškai nuo masės, tuo pačiu didinant greičio kvadratą.
Kinetinės energijos tipai
Mechaninė kinetinė energijayra susijęs su mechaniniu objekto judesiu. Jis gali turėti transliacinę (tiesinę) kinetinę energiją ir (arba) sukimosi (sukimosi) kinetinę energiją. Pavyzdžiui, rutulys, riedantis per grindis, turi ir translacinę, ir sukimosi kinetinę energiją.
Spinduliuojanti kinetinė energijayra elektromagnetinės spinduliuotės pavidalo energija. Jums gali būti geriausiai pažįstama matoma šviesa, tačiau ši energija yra tokių tipų, kurių mes taip pat nematome, pavyzdžiui, radijo bangos, mikrobangų krosnelės, infraraudonieji spinduliai, ultravioletiniai, rentgeno ir gama spinduliai. Tai energija, kurią perneša fotonai - šviesos dalelės.
Sakoma, kad fotonai turi dalelių / bangų dvilypumą, vadinasi, jie veikia ir kaip banga, ir kaip dalelė. Nuo įprastų bangų jos skiriasi labai kritiškai: joms nereikia terpės, per kurią galėtų keliauti. Dėl to jie gali keliauti per erdvės vakuumą.
Terminė kinetinė energija, taip pat žinomas kaip šilumos energija, yra vibruojančios medžiagos molekulių rezultatas. Kuo greičiau vibruoja molekulės, tuo didesnė šiluminė energija ir karštesnis objektas. Kuo lėtesnės vibracijos, tuo šaltesnis objektas. Riboje, kur sustoja visas judėjimas, objekto temperatūra yra absoliuti 0 Kelvino skalėje. Temperatūra yra vidutinė molekulės transliacijos kinetinė energija.
Kitos energijos formos dažnai virsta šilumine energija dėl trinties ar sklaidos jėgų. Pagalvokite patrinti rankas, kad jas sušildytumėte - jūs mechaninę kinetinę energiją paverčiate šilumine energija!
Sugarsasirbangų kinetinė energija, sutrikimas keliauja per terpę. Bet kuris tos terpės taškas svyruos vietoje, kai banga praeis, arba sulyginta su judėjimo kryptimi (aišilginė banga) arba statmenai jai (askersinė banga), pavyzdžiui, matomas su banga ant stygos.
Nors terpės taškai svyruoja savo vietoje, pats sutrikimas keliauja iš vienos vietos į kitą. Tai yra kinetinės energijos forma, nes ji yra fizinės medžiagos judėjimo rezultatas.
Garso banga yra išilginė banga. Tai yra, tai atsiranda dėl suspaudimo ir retėjimo ore (dažniausiai) ar kitoje medžiagoje. Asuspaudimasyra sritis, kurioje terpė yra suspausta ir tankesnė, ir aretumasyra mažiau tankus regionas.
Elektrinė kinetinė energijayra kinetinė energija, susijusi su judančiu krūviu. Tai ta pati mechaninė kinetinė energija 1 / 2mv2; tačiau judantis krūvis sukuria ir magnetinį lauką. Tas magnetinis laukas, kaip ir gravitacinis ar elektrinis laukas, gali perduoti potencialią energiją viskam, kas gali ją „pajusti“ - pavyzdžiui, magnetui ar kitam judančiam krūviui.
Kai judantis krūvis eina per grandinę, grandinės elementai leidžia susieti energija, kurią reikia paversti šviesos energija, arba kitokios formos, nes grandinė naudojama įvairiems elektroniniams elementams maitinti prietaisai.