انرژی جنبشی

محتوا

• تفاوت بین انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل
• فرمول محاسبه انرژی جنبشی
• تمرینات انرژی جنبشی
• نمونه هایی از انرژی جنبشی
• انواع دیگر انرژی

انرژی جنبشی این همان چیزی است که بدن به دلیل حرکت خود بدست می آورد و به عنوان مقدار کار لازم برای سرعت بخشیدن به جسمی در حالت استراحت و جرم معین با سرعت تعیین شده تعریف می شود.

گفت انرژی از طریق شتاب بدست می آید ، پس از آن جسم آن را یکسان نگه می دارد تا سرعت تغییر کند (شتاب یا کاهش) بنابراین ، برای متوقف کردن ، کار منفی همان اندازه انرژی جنبشی انباشته انجام می شود. بنابراین ، هرچه مدت زمان وارد آمدن نیروی اولیه بر بدن متحرک بیشتر باشد ، سرعت رسیدن بیشتر و انرژی جنبشی بدست آمده بیشتر است.

تفاوت بین انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل

انرژی جنبشی ، همراه با انرژی پتانسیل ، به کل انرژی مکانیکی اضافه می شوند (E_متر = ای_ج + E_پ) این دو راه انرژی مکانیکی، سینتیک و پتانسیل ، آنها از این نظر متمایز می شوند که مورد دوم مقدار انرژی مرتبط با موقعیت اشغال شده در حالت استراحت است و می تواند از سه نوع باشد:

• انرژی پتانسیل گرانشی. این به ارتفاع قرارگیری اجسام و جاذبه ای که گرانش روی آنها دارد بستگی دارد.
• انرژی پتانسیل الاستیک. این موردی است که وقتی جسمی الاستیک شکل اصلی خود را بازیابی می کند ، مانند فنری که از حالت فشرده خارج می شود.
• انرژی پتانسیل الکتریکی. هنگامی که یک بار الکتریکی درون آن از یک نقطه از میدان به سمت بی نهایت حرکت می کند ، در کار انجام شده توسط یک میدان الکتریکی خاص وجود دارد.

همچنین مشاهده کنید: نمونه هایی از انرژی پتانسیل

فرمول محاسبه انرژی جنبشی

انرژی جنبشی با نماد E نشان داده می شود_ج (گاهی اوقات نیز E_– سنگ معدن₊ یا حتی T یا K) و فرمول محاسبه کلاسیک آن است و_ج = متر v²که در آن m جرم را نشان می دهد (در کیلوگرم) و v سرعت را نشان می دهد (در m / s). واحد اندازه گیری انرژی جنبشی ژول (J) است: 1 J = 1 کیلوگرم. متر²/ ثانیه².

با توجه به یک سیستم مختصات دکارتی ، فرمول محاسبه انرژی جنبشی فرم زیر را دارد: و_ج= متر (ایکس² +² +²)

این فرمول بندی ها در مکانیک نسبی و مکانیک کوانتوم متفاوت است.

تمرینات انرژی جنبشی

1. یک ماشین 860 کیلوگرمی با سرعت 50 کیلومتر در ساعت حرکت می کند. انرژی جنبشی آن چقدر خواهد بود؟

ابتدا 50 کیلومتر در ساعت را به m / s = 13.9 m / s تبدیل می کنیم و فرمول محاسبه را اعمال می کنیم:

و_ج = 860 کیلوگرم (13.9 متر بر ثانیه)² = 83000 ج.

1. سنگی با جرم 1500 کیلوگرم با جمع شدن انرژی جنبشی 675000 J. از یک شیب غلت می خورد و سرعت حرکت سنگ چقدر است؟

از آنجا که Ec = متر .v² ما 675000 J = have داریم. 1500 کیلوگرم v²، و هنگام حل موارد ناشناخته ، ما باید v² = 675000 J. 2/1500 کیلوگرم 1 ، از کجا v² = 1350000 J / 1500 کیلوگرم = 900 متر بر ثانیه، و در نهایت: v = 30 متر بر ثانیه پس از حل ریشه مربع 900.

نمونه هایی از انرژی جنبشی

1. مردی روی اسکیت بورد. یک اسکیت بورد روی بتن U هم انرژی بالقوه را تجربه می کند (وقتی برای لحظه ای در انتهای آن متوقف می شود) و هم انرژی جنبشی (وقتی حرکت به سمت پایین و بالا را از سر می گیرد) یک اسکیت بورد با توده بدنی بیشتر انرژی جنبشی بیشتری پیدا می کند ، اما همچنین کسی که اسکیت بورد به او اجازه می دهد با سرعت بیشتری حرکت کند.
2. گلدان چینی که می افتد. وقتی گرانش روی گلدان چینی که به طور تصادفی قطع شده است ، عمل می کند ، با پایین آمدن آن ، انرژی جنبشی در بدن شما جمع می شود و در اثر برخورد با زمین آزاد می شود. کارهای اولیه تولید شده توسط این سفر ، بدن را شکسته و حالت تعادل خود را می شکند و مابقی کار توسط جاذبه زمین انجام می شود.
3. یک توپ پرتاب شده. با چاپ نیروی خود روی یک توپ در حالت استراحت ، آن را به اندازه کافی شتاب می دهیم تا فاصله بین ما و یک همبازی را طی کند ، بنابراین به آن یک انرژی جنبشی می دهیم که پس از آن ، هنگام مقابله با آن ، شریک زندگی ما باید با کار برابر یا بیشتر مقابله کند و بنابراین حرکت را متوقف کنید. اگر توپ بزرگتر باشد ، برای متوقف کردن آن کار بیش از کوچک بودن لازم است..
4. سنگی در دامنه تپه. فرض کنید ما سنگی را به دامنه تپه فشار می دهیم. کارهایی که هنگام هل دادن آن انجام می دهیم باید بیشتر از انرژی بالقوه سنگ و جاذبه جاذبه جرم آن باشد ، در غیر این صورت نمی توانیم آن را به سمت بالا حرکت دهیم یا بدتر از آن ، ما را خرد خواهد کرد. اگر مانند سیزیف سنگ از شیب مخالف آن طرف پایین برود ، در سراشیبی انرژی بالقوه خود را در انرژی جنبشی آزاد می کند. این انرژی جنبشی به جرم سنگ و سرعتی که در سقوط بدست می آورد بستگی خواهد داشت.
5. یک چرخ دستی غلتکی با افتادن انرژی جنبشی به دست می آورد و سرعت آن را افزایش می دهد. لحظاتی قبل از شروع نزول ، سبد خرید دارای انرژی بالقوه است و نه جنبشی. اما به محض شروع حرکت ، تمام انرژی پتانسیل جنبشی می شود و به محض پایان سقوط و شروع صعود جدید به حداکثر نقطه خود می رسد. ضمناً اگر این گاری پر از انسان باشد این انرژی بیشتر از خالی بودن آن خواهد بود (جرم بیشتری خواهد داشت).

انواع دیگر انرژی