Sätt att öka den kinetiska energin

Kinetisk energi är rörelsens energi; det är energin som uttrycks av rörliga föremål. Oavsett om du letar efter en längre golfkörning eller ett kraftfullare verktyg kan kinetisk energi hjälpa dig att uppnå ditt mål. Ökad kinetisk energi handlar om att manipulera de två nyckelkomponenterna: massa och hastighet.

Translationell kinetisk energi är rörelsenergin i rak riktning - tänk på den som energin hos en bil som kör ner på gatan. Kinetisk energi är en funktion av objektets massa och dess hastighet. Mer specifikt kan translationell kinetisk energi beskrivas som en halv gånger massan gånger kvadratet av objektets hastighet: 1 / 2mv ^ 2.

Eftersom den translationella kinetiska energiformeln bara består av två variabler, massa och hastighet, att öka en av dessa egenskaper är det enda sättet att öka ett objekts translationella kinetik energi. Ökningar av massa och hastighet har dock inte samma inverkan. Eftersom kinetisk energi är proportionell mot hastigheten i kvadrat, kommer hastighetsökningar att ha en exponentiellt större effekt på translationell kinetisk energi. En fördubbling av ett objekts massa kommer bara att fördubbla dess kinetiska energi, men en fördubbling av objektets hastighet fyrdubblar dess hastighet.

Rotations kinetisk energi beskriver energin hos ett objekt som roterar runt ett tyngdpunkt - till exempel en ryttare på ett pariserhjul. I detta fall är kinetisk energi fortfarande en funktion av massa och hastighet, men de använda termerna är något annorlunda för att ta hänsyn till rörelsen i cirkulär riktning. Rotationskinetisk energi tillämpar samma ekvation, förutom att massuttrycket ersätts av en variabel som kallas "tröghetsmoment", (I), medan hastighetstiden ersätts av objektets "vinkelhastighet" (w) - 1 / 2Iw ^ 2.

Som med translationell kinetisk energi är ökad energi en fråga om ökande massa och hastighet. "Tröghetsmomentet" är lika med ett objekts massa gånger kvadratet för dess avstånd från rotationscentrum, så det kan ökad genom att antingen öka objektets massa eller flytta den längre från rotationscentrumet - helt enkelt bygga en större Ferris hjul. Alternativt kan du öka kinetisk energi genom att öka vinkelhastigheten, vilket innebär att du bara ökar den hastighet med vilken objektet roterar runt rotationscentrumet.