Kinetična energija: koncept

Kinetična energija: koncept
Kinetična energija: koncept
Anonim

Kinetična energija je po definiciji količina, enaka polovici mase gibajočega se telesa, pomnožena s kvadratom hitrosti tega telesa. To je eden najpomembnejših izrazov v sodobni mehaniki. Skratka, to je energija gibanja ali razlika med celotno energijo in energijo počitka. Vendar pa njegovo bistvo v sodobni znanosti ni v celoti upoštevano.

Kinetična energija (iz gr. Kinema - gibanje) telesa v stanju

kinetična energija
kinetična energija

nepremičnost je nič. Pogosto ta vrednost ni povezana le z maso in hitrostjo. Torej, po eni definiciji je kinetična energija delo, opravljeno pri določeni hitrosti. Merjeno v džulih.

Kinetična energija sistema je količina, ki je tesno povezana s hitrostjo vsake od njegovih točk.

Upošteva se tako v translacijskem kot pri rotacijskem gibanju. Prvi primer je bil že podrobno razložen zgoraj, to je polovica mase predmeta, pomnožena z njegovo hitrostjo na kvadrat. In kinetična energija vrtenja telesa je predstavljena kot vsota kinetičneenergije vsakega od osnovnih volumnov danega telesa. Ali kot vrednost vztrajnostnega momenta, pomnoženo s kvadratom kotne hitrosti, deljeno z dvema.

Recimo, da obstaja togo telo, ki se premika okoli osi

rotacijsko kinetično energijo
rotacijsko kinetično energijo

popravljeno prehod skozi to. Ta predmet lahko razdelimo na majhne osnovne prostornine, od katerih ima vsaka svojo osnovno maso. Zadevno telo se premika okoli fiksne osi. V tem primeru vsak od osnovnih volumnov opisuje krog ustreznega polmera. Kotna hitrost njihovega vrtenja je enaka. In zato je kinetična energija danega telesa vsota kinetičnih energij vseh njegovih osnovnih volumnov, ki se gibljejo okoli osi. Poenostavljena različica te formule je polovica produkta kvadrata kotne hitrosti in vztrajnostnega momenta.

V nekaterih primerih je kinetična energija vsota translacijske in rotacijske energije. Na primer, valj, ki se kotali brez zdrsa po nagnjeni črti. Ko se premika naprej, izvaja gibanje naprej, vendar se premika tudi okoli svoje osi.

kinetična energija sistema
kinetična energija sistema

Ena od komponent kinetične energije vrtenja je vztrajnostni moment, ki je bil omenjen zgoraj. Odvisno je od celotne telesne mase, pa tudi od njene porazdelitve glede na os vrtenja. Kaj je to? To je mera vztrajnosti gibanja okoli osi, tako kot je pri translacijskem gibanju mera vztrajnosti masa. To je zelo pomembna vrednost. Večji kot je vztrajnostni moment,težje je spraviti telo v stanje vrtenja. Kotna hitrost označuje hitrost, s katero se togo telo premika okoli svoje osi. Merska enota je rad/s. Kotna hitrost je razmerje med kotom vrtenja in časovnim intervalom, za katerega ta kot prečka vrteči se predmet.

Izrek o kinetični energiji je mogoče oblikovati nekako takole: delo rezultantne sile, ki deluje na določeno telo, je enakovredno spremembi kinetične energije tega telesa.

Priporočena: