Kinētiskā enerģija ir kustības enerģija; jebkuram kustīgam objektam ir kinētiskā enerģija. Tas ir viens no diviem lielajiem kausiem, kas raksturo mehānisko enerģiju; otra ir potenciālā enerģija, kas ir uzkrāta enerģijas forma.
Kaut kam var būt gan potenciālā, gan kinētiskā enerģija, un šīs enerģijas formas var pārveidoties turp un atpakaļ, kamēr kopējā enerģija nekad nemainās. Tas ir tāpēc, kaenerģijas saglabāšanas likums, kurā teikts, ka kopējā enerģija slēgtā sistēmā paliek nemainīga.
Apsveriet kalniņus, kas dodas lejup no kalna. Apakšā tā ātrums ir vislielākais - tāpat kā kinētiskā enerģija. Pusceļā līdz augstākajam punktam tam ir gandrīz vienāds gravitācijas potenciālās enerģijas daudzums un kinētiskā enerģija, un tad augšpusē, kad tā vispār var tik tikko kustēties, lielākā daļa tās enerģijas ir potenciālā enerģija. Un tomēr visos ceļa posmos kopējā enerģija paliek nemainīga.
Kinētiskās enerģijas vienādojums
Masas objekta mehāniskā kinētiskā enerģijampārvietojas ar ātrumuvizsaka pēc formulas:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
SI vienībaKEir Džouls (J), kur 1 J = 1 Nm. Jo lielāka masa un jo ātrāk tā pārvietojas, jo lielāka ir kinētiskā enerģija, bet tā ir lineāri atkarīga no masas, vienlaikus mērogojot ar ātruma kvadrātu.
Kinētiskās enerģijas veidi
Mehāniskā kinētiskā enerģijair saistīta ar objekta mehānisko kustību. Tam var būt translācijas (lineārā) kinētiskā enerģija un / vai rotācijas (vērpšanas) kinētiskā enerģija. Piemēram, bumbai, kas ripo pāri grīdai, ir gan translācijas, gan rotācijas kinētiskā enerģija.
Starojošā kinētiskā enerģijair enerģija elektromagnētiskā starojuma veidā. Jums, iespējams, vislabāk ir pazīstama redzamā gaisma, taču šī enerģija ir veidos, kurus mēs arī nevaram redzēt, piemēram, radioviļņi, mikroviļņu krāsnis, infrasarkanais, ultravioletais, rentgena un gamma stari. Tā ir enerģija, ko nes fotoni - gaismas daļiņas.
Tiek teikts, ka fotoni demonstrē daļiņu / viļņu dualitāti, tas nozīmē, ka tie darbojas gan kā vilnis, gan kā daļiņa. No parastajiem viļņiem tie atšķiras ļoti kritiskā veidā: tiem nav vajadzīgs vidējs, pa kuru ceļot. Tādēļ viņi var pārvietoties pa kosmosa vakuumu.
Termiskā kinētiskā enerģija, kas pazīstams arī kā siltuma enerģija, ir vielas molekulu vibrācijas rezultāts. Jo ātrāk molekulas vibrē, jo lielāka ir siltuma enerģija un karstāks objekts. Jo lēnākas vibrācijas, jo vēsāks ir objekts. Pie robežas, kurā apstājas visa kustība, objekta temperatūra ir absolūtā 0 Kelvina skalā. Temperatūra ir vidējās translācijas kinētiskās enerģijas mērs uz vienu molekulu.
Citi enerģijas veidi bieži tiek pārveidoti par siltuma enerģiju berzes vai izkliedes spēku rezultātā. Iedomājieties, kā saslaucīt rokas, lai tās sasildītu - jūs pārveidojat mehānisko kinētisko enerģiju par siltuma enerģiju!
Arskaņuunviļņu kinētiskā enerģija, traucējumi pārvietojas caur barotni. Jebkurš punkts šajā vidē svārstīsies vietā, kad vilnis iet cauri - vai nu saskaņots ar kustības virzienu (agareniskais vilnis) vai perpendikulāri tai (ašķērsvirziena vilnis), piemēram, tas ir redzams ar vilni uz virknes.
Kamēr barotnes punkti svārstās savā vietā, pats traucējums pārvietojas no vienas vietas uz otru. Šī ir kinētiskās enerģijas forma, jo tā ir fiziska materiāla pārvietošanās rezultāts.
Skaņas vilnis ir garenvirziena vilnis. Tas ir, tas rodas no saspiešanas un retināšanas gaisā (visbiežāk) vai citā materiālā. Asaspiešanair reģions, kurā barotne ir saspiesta un blīvāka, un aretumsir mazāk blīvs reģions.
Elektriskā kinētiskā enerģijair kinētiskā enerģija, kas saistīta ar kustīgu lādiņu. Tā ir tā pati mehāniskā kinētiskā enerģija 1 / 2mv2; tomēr kustīgs lādiņš rada arī magnētisko lauku. Šis magnētiskais lauks, tāpat kā gravitācijas vai elektriskais lauks, spēj dot potenciālu enerģiju visam, kas to var "sajust", piemēram, magnētam vai citam kustīgam lādiņam.
Pārvietojot lādiņu cauri ķēdei, ķēdes elementi pieļauj saistīto enerģija, kas jāpārvērš gaismas enerģijā, vai citas formas, jo ķēde tiek izmantota dažādu elektronisko elementu darbināšanai ierīces.
