Manieren om de kinetische energie te verhogen

Kinetische energie is de energie van beweging; het is de energie die wordt uitgedrukt door bewegende objecten. Of u nu op zoek bent naar een langere golfdrive of een krachtiger gereedschap, kinetische energie kan u helpen uw doel te bereiken. Het verhogen van kinetische energie heeft alles te maken met het manipuleren van de twee belangrijkste componenten: massa en snelheid.

Translationele kinetische energie is de energie van beweging in een rechte richting -- beschouw het als de energie van een auto die door de straat rijdt. Kinetische energie is een functie van de massa en de snelheid van het object. Meer specifiek kan translationele kinetische energie worden beschreven als de helft van de massa maal het kwadraat van de snelheid van het object: 1/2mv^2.

Omdat de translationele kinetische energieformule uit slechts twee variabelen bestaat, massa en snelheid, het verhogen van een van die eigenschappen is de enige manier om de translatiekinetiek van een object te vergroten energie. Verhogingen van massa en snelheid hebben echter niet hetzelfde effect. Omdat kinetische energie evenredig is met de snelheid in het kwadraat, zal snelheidstoename een exponentieel groter effect hebben op de translatiekinetische energie. Verdubbeling van de massa van een object verdubbelt alleen zijn kinetische energie, maar verdubbeling van de snelheid van het object zal zijn snelheid verviervoudigen.

Rotatiekinetische energie beschrijft de energie van een object dat rond een zwaartepunt roteert - bijvoorbeeld een berijder op een reuzenrad. In dit geval is kinetische energie nog steeds een functie van massa en snelheid, maar de gebruikte termen zijn iets anders om rekening te houden met de beweging in een cirkelvormige richting. Rotatiekinetische energie past dezelfde vergelijking toe, behalve dat de massaterm wordt vervangen door een variabele die bekend staat als de "traagheidsmoment", (I), terwijl de snelheidsterm wordt vervangen door de "hoeksnelheid" van het object (w) - 1/2Iw ^ 2.

Net als bij translationele kinetische energie, is het verhogen van de energie een kwestie van toenemende massa en snelheid. Het "traagheidsmoment" is gelijk aan de massa van een object maal het kwadraat van de afstand tot het rotatiecentrum, dus het kan worden verhoogd door ofwel de massa van het object te vergroten of het verder van het rotatiecentrum te verplaatsen - bouw gewoon een grotere Ferris wiel. Als alternatief kunt u de kinetische energie verhogen door de hoeksnelheid te verhogen, wat betekent dat u simpelweg de snelheid verhoogt waarmee het object rond het rotatiecentrum draait.