Načini za povečanje kinetične energije

Kinetična energija je energija gibanja; to je energija, ki jo izražajo premikajoči se predmeti. Ne glede na to, ali iščete daljšo vožnjo z golfom ali močnejše orodje, vam lahko kinetična energija pomaga doseči svoj cilj. Povečanje kinetične energije je vse v manipulaciji z dvema ključnima komponentama: maso in hitrostjo.

Translacijska kinetična energija je energija gibanja v ravni smeri - pomislite na to kot na energijo avtomobila, ki vozi po ulici. Kinetična energija je odvisna od mase predmeta in njegove hitrosti. Natančneje, translacijsko kinetično energijo lahko opišemo kot polovico mase, pomnožene s kvadratom hitrosti predmeta: 1 / 2mv ^ 2.

Ker je formula translacijske kinetične energije sestavljena le iz dveh spremenljivk, mase in hitrosti, povečanje ene od teh lastnosti je edini način za povečanje translacijske kinetike predmeta energija. Povečanja na maso in hitrost pa nimajo enakega vpliva. Ker je kinetična energija sorazmerna s kvadratom hitrosti, bo povečanje hitrosti eksponentno večje vplivalo na translacijsko kinetično energijo. Podvojitev mase predmeta bo samo podvojila njegovo kinetično energijo, podvojitev hitrosti predmeta pa bo njegovo hitrost povečala za štirikrat.

Vrtljiva kinetična energija opisuje energijo predmeta, ki se vrti okoli težišča - na primer voznika na kolesu Ferris. V tem primeru je kinetična energija še vedno funkcija mase in hitrosti, vendar so uporabljeni izrazi nekoliko drugačni, da se upošteva gibanje v krožni smeri. Rotacijska kinetična energija uporablja isto enačbo, le da je masni izraz nadomeščen s spremenljivko, znano kot "vztrajnostni moment" (I), medtem ko se izraz hitrosti nadomesti z "kotno hitrostjo" predmeta (w) - 1 / 2Iw ^ 2.

Tako kot pri translacijski kinetični energiji je tudi pri povečevanju energije treba povečati maso in hitrost. "Vztrajnostni trenutek" je enak masi predmeta, pomnoženi s kvadratom njegove oddaljenosti od središča vrtenja, zato je lahko povečali bodisi s povečanjem mase predmeta bodisi s premikom dlje od središča vrtenja - preprosto zgradite večji Ferris kolo. Lahko pa povečate kinetično energijo s povečanjem kotne hitrosti, kar pomeni preprosto povečanje hitrosti, s katero se predmet vrti okoli središča vrtenja.