Kinetická energia je energia pohybu; akýkoľvek pohybujúci sa objekt má kinetickú energiu. Je to jeden z dvoch veľkých vedier, ktoré popisujú mechanickú energiu; druhou je potenciálna energia, ktorá je formou energie, ktorá sa ukladá.
Niečo môže mať potenciálnu aj kinetickú energiu a tieto formy energie sa môžu transformovať tam a späť, pokiaľ sa celková energia nikdy nezmení. Je to kvôlizákon zachovania energie, v ktorom sa uvádza, že celková energia v uzavretom systéme zostáva konštantná.
Zvážte horskú dráhu schádzajúcu z kopca. V spodnej časti je jeho rýchlosť najväčšia - rovnako ako jeho kinetická energia. V polovici cesty späť do najvyššieho bodu má takmer rovnaké množstvo gravitačnej potenciálnej energie a kinetická energia, a potom na vrchole, keď sa môže takmer vôbec nepohybovať, je väčšina jeho energie potenciálna energie. A napriek tomu vo všetkých bodoch svojej cesty zostáva celková energia rovnaká.
Rovnica kinetickej energie
Mechanická kinetická energia objektu hmotnostimpohybujúci sa rýchlosťouvje dané vzorcom:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Jednotka SI preKEje Joule (J), kde 1 J = 1 Nm. Čím ťažšia je hmota a tým rýchlejšie sa pohybuje, tým má kinetickejšiu energiu, ktorá však lineárne závisí od hmotnosti pri mierke so štvorcom rýchlosti.
Druhy kinetickej energie
Mechanická kinetická energiaje spojené s mechanickým pohybom objektu. Môže mať translačnú (lineárnu) kinetickú energiu a / alebo rotačnú (rotujúcu) kinetickú energiu. Napríklad gulička valiaca sa po podlahe má translačnú aj rotačnú kinetickú energiu.
Sálavá kinetická energiaje energia vo forme elektromagnetického žiarenia. Možno najviac poznáte viditeľné svetlo, ale táto energia sa dodáva v typoch, ktoré nevidíme rovnako, ako sú rádiové vlny, mikrovlnné rúry, infračervené lúče, ultrafialové lúče, röntgenové lúče a gama lúče. Je to energia prenášaná fotónmi - časticami svetla.
Hovorí sa, že fotóny vykazujú dualitu častice / vlna, čo znamená, že pôsobia ako vlna aj ako častica. Od bežných vĺn sa líšia veľmi kritickým spôsobom: Na cestovanie nevyžadujú médium. Z tohto dôvodu môžu cestovať vesmírnym vákuom.
Tepelná kinetická energia, známa tiež ako tepelná energia, je výsledkom vibrácií molekúl v látke. Čím rýchlejšie molekuly vibrujú, tým väčšia je tepelná energia a objekt je teplejší. Čím sú vibrácie pomalšie, tým je objekt chladnejší. Na hranici, kde sa zastaví všetok pohyb, je teplota objektu na Kelvinovej stupnici absolútna 0. Teplota je mierou priemernej translačnej kinetickej energie na molekulu.
Iné formy energie sa často transformujú na tepelnú energiu v dôsledku trecích alebo disipatívnych síl. Myslite na to, že si ruky šúchate, aby ste ich zohriali - premieňate mechanickú kinetickú energiu na energiu tepelnú!
Szvukavlnová kinetická energia, porucha prechádza médiom. Akýkoľvek bod v tomto médiu bude kmitať na mieste, keď vlna prechádza - buď vyrovnaný so smerom pohybu (apozdĺžna vlna) alebo kolmo na ňu (apriečna vlna), aké je vidieť s vlnou na šnúrke.
Zatiaľ čo body v médiu kmitajú na mieste, samotná porucha prechádza z jedného miesta na druhé. Toto je forma kinetickej energie, pretože je výsledkom pohybu fyzického materiálu.
Zvuková vlna je pozdĺžna vlna. To znamená, že je výsledkom kompresie a zriedkavých porúch vzduchu (najčastejšie) alebo iného materiálu. Akompresiaje oblasť, v ktorej je médium stlačené a hustejšie, a azriedenieje región, ktorý je menej hustý.
Elektrická kinetická energiaje kinetická energia spojená s pohybujúcim sa nábojom. Je to rovnaká mechanická kinetická energia 1 / 2mv2; pohyblivý náboj však tiež generuje magnetické pole. Toto magnetické pole, rovnako ako gravitačné alebo elektrické pole, má schopnosť prenášať potenciálnu energiu na všetko, čo ju „cíti“ - napríklad na magnet alebo iný pohybujúci sa náboj.
Keď sa pohybujúca sa náboj dostane cez obvod, prvky v obvode umožňujú príslušné energia, ktorá sa má previesť na svetelnú energiu, alebo iné formy, pretože obvod sa používa na napájanie rôznych elektronických zariadenia.