Kinetisk energi: konsept

Kinetisk energi: konsept
Kinetisk energi: konsept
Anonim

Kinetisk energi er, i henhold til definisjonen, en verdi som tilsvarer halvparten av massen til et legeme i bevegelse, multiplisert med kvadratet på denne kroppens hastighet. Dette er et av de viktigste begrepene i moderne mekanikk. Kort sagt, det er bevegelsesenergien, eller forskjellen mellom den totale energien og resten av energien. Likevel vurderes ikke essensen fullt ut i moderne vitenskap.

Kinetisk energi (fra gr. Kinema - bevegelse) til en kropp i tilstanden

kinetisk energi
kinetisk energi

immobilitet er null. Ofte er denne verdien assosiert ikke bare med masse og hastighet. Så, ifølge en definisjon, er kinetisk energi arbeidet som gjøres med en viss hastighet. Målt i joule.

Den kinetiske energien til et system er en størrelse som er nært knyttet til hastigheten til hvert av dets punkter.

Det vurderes både i translasjons- og rotasjonsbevegelse. Det første tilfellet er allerede forklart i detalj ovenfor, dette er halvparten av massen til et objekt multiplisert med hastigheten i annen. Og den kinetiske rotasjonsenergien til kroppen er representert som summen av kinetikkenenergier til hvert av de elementære volumene i den gitte kroppen. Eller som verdien av treghetsmomentet multiplisert med kvadratet av vinkelhastigheten delt på to.

La oss si at det er en eller annen stiv kropp som beveger seg rundt en akse

rotasjons kinetisk energi
rotasjons kinetisk energi

fast passerer gjennom den. Dette objektet kan deles inn i små elementære volumer, som hver har sin egen elementære masse. Kroppen det gjelder beveger seg rundt en fast akse. I dette tilfellet beskriver hvert av de elementære volumene en sirkel med tilsvarende radius. Vinkelhastigheten til deres rotasjon er den samme. Og derfor er den kinetiske energien til et gitt legeme summen av de kinetiske energiene til alle dets elementære volumer som beveger seg rundt aksen. En forenklet versjon av denne formelen er halve produktet av kvadratet av vinkelhastigheten og treghetsmomentet.

I noen tilfeller er kinetisk energi summen av både translasjons- og rotasjonsenergi. For eksempel en sylinder som ruller uten å skli langs en skrå linje. Når den beveger seg fremover, utfører den en bevegelse fremover, men den beveger seg også rundt sin akse.

kinetisk energi til systemet
kinetisk energi til systemet

En av komponentene i den kinetiske energien til rotasjon er treghetsmomentet, som ble nevnt ovenfor. Det avhenger av den totale kroppsmassen, så vel som av dens fordeling med hensyn til rotasjonsaksen. Hva er det? Dette er et mål på treghet i bevegelse rundt en akse, akkurat som i translasjonsbevegelse er treghetsmålet masse. Dette er en veldig viktig verdi. Jo større treghetsmomentet er, jodet er vanskeligere å bringe kroppen inn i en rotasjonstilstand. Vinkelhastigheten karakteriserer hastigheten som et stivt legeme beveger seg rundt sin akse. Måleenheten er rad/s. Vinkelhastighet er forholdet mellom rotasjonsvinkelen og tidsintervallet som denne vinkelen passerer et roterende objekt for.

Teoremet for kinetisk energi kan formuleres omtrent slik: arbeidet med den resulterende kraften som påføres et bestemt legeme tilsvarer en endring i den kinetiske energien til denne kroppen.

Anbefalt: