Kinetická energia: koncept

Kinetická energia: koncept
Kinetická energia: koncept
Anonim

Kinetická energia je podľa definície množstvo rovnajúce sa polovici hmotnosti pohybujúceho sa telesa, vynásobenej druhou mocninou rýchlosti tohto telesa. Toto je jeden z najdôležitejších termínov modernej mechaniky. Stručne povedané, je to energia pohybu alebo rozdiel medzi celkovou energiou a pokojovou energiou. Jeho podstata sa však v modernej vede úplne nezohľadňuje.

Kinetická energia (z gr. Kinema - pohyb) tela v stave

Kinetická energia
Kinetická energia

nehybnosť je nulová. Táto hodnota je často spojená nielen s hmotnosťou a rýchlosťou. Takže podľa jednej definície je kinetická energia práca vykonaná pri určitej rýchlosti. Merané v jouloch.

Kinetická energia systému je veličina, ktorá úzko súvisí s rýchlosťou každého z jeho bodov.

Považuje sa za translačný aj rotačný pohyb. Prvý prípad už bol podrobne vysvetlený vyššie, ide o polovicu hmotnosti objektu vynásobenú jeho rýchlosťou na druhú. A kinetická energia rotácie telesa je reprezentovaná ako súčet kinetickej energieenergie každého z elementárnych objemov daného telesa. Alebo ako hodnota momentu zotrvačnosti vynásobená druhou mocninou uhlovej rýchlosti delená dvomi.

Povedzme, že existuje nejaké tuhé teleso, ktoré sa pohybuje okolo osi

rotačná kinetická energia
rotačná kinetická energia

pevné prechádzanie cez ňu. Tento objekt možno rozdeliť na malé elementárne objemy, z ktorých každý má svoju elementárnu hmotnosť. Príslušné teleso sa pohybuje okolo pevnej osi. V tomto prípade každý z elementárnych objemov opisuje kružnicu s príslušným polomerom. Uhlová rýchlosť ich otáčania je rovnaká. A preto kinetická energia daného telesa je súčtom kinetických energií všetkých jeho elementárnych objemov pohybujúcich sa okolo osi. Zjednodušená verzia tohto vzorca je polovica súčinu druhej mocniny uhlovej rýchlosti a momentu zotrvačnosti.

V niektorých prípadoch je kinetická energia súčtom translačnej aj rotačnej energie. Napríklad valec valiaci sa bez skĺznutia po naklonenej línii. Pri pohybe vpred vykonáva pohyb vpred, ale pohybuje sa aj okolo svojej osi.

kinetická energia systému
kinetická energia systému

Jednou zo zložiek kinetickej energie rotácie je moment zotrvačnosti, ktorý bol spomenutý vyššie. Závisí od celkovej telesnej hmotnosti, ako aj od jej rozloženia vzhľadom na os otáčania. Čo je to? Toto je miera zotrvačnosti pohybu okolo osi, rovnako ako pri translačnom pohybe je mierou zotrvačnosti hmotnosť. Toto je veľmi dôležitá hodnota. Čím väčší je moment zotrvačnosti, týmje ťažšie uviesť telo do stavu rotácie. Uhlová rýchlosť charakterizuje rýchlosť, ktorou sa tuhé teleso pohybuje okolo svojej osi. Mernou jednotkou je rad/s. Uhlová rýchlosť je pomer uhla rotácie k časovému intervalu, počas ktorého tento uhol prechádza okolo rotujúceho objektu.

Veta o kinetickej energii môže byť formulovaná asi takto: práca výslednej sily pôsobiacej na určité teleso je ekvivalentná zmene kinetickej energie tohto telesa.

Odporúča: