Kinetisk energi: koncept

Kinetisk energi: koncept
Kinetisk energi: koncept
Anonim

Kinetisk energi er ifølge definitionen en størrelse svarende til halvdelen af massen af et legeme i bevægelse, ganget med kvadratet af dette legemes hastighed. Dette er et af de vigtigste udtryk i moderne mekanik. Kort sagt er det bevægelsesenergien, eller forskellen mellem den samlede energi og restens energi. Alligevel er dens essens ikke fuldt ud overvejet i moderne videnskab.

Kinetisk energi (fra gr. Kinema - bevægelse) af en krop i tilstanden

kinetisk energi
kinetisk energi

immobilitet er nul. Ofte er denne værdi ikke kun forbundet med masse og hastighed. Så ifølge en definition er kinetisk energi det arbejde, der udføres med en bestemt hastighed. Målt i joule.

Den kinetiske energi i et system er en størrelse, der er tæt forbundet med hastigheden af hvert af dets punkter.

Det betragtes både i translationel og roterende bevægelse. Det første tilfælde er allerede blevet forklaret i detaljer ovenfor, dette er halvdelen af massen af et objekt ganget med dets hastighed i anden. Og kroppens kinetiske rotationsenergi er repræsenteret som summen af kinetikkenenergier af hver af de elementære volumener i den givne krop. Eller som værdien af inertimomentet ganget med kvadratet af vinkelhastigheden divideret med to.

Lad os sige, at der er en eller anden stiv krop, der bevæger sig rundt om en akse

rotations kinetisk energi
rotations kinetisk energi

fast passerer gennem det. Dette objekt kan opdeles i små elementære volumener, som hver har sin egen elementære masse. Den pågældende krop bevæger sig rundt om en fast akse. I dette tilfælde beskriver hvert af de elementære volumener en cirkel med den tilsvarende radius. Vinkelhastigheden af deres rotation er den samme. Og derfor er den kinetiske energi for et givet legeme summen af de kinetiske energier af alle dets elementære volumener, der bevæger sig rundt om aksen. En forenklet version af denne formel er halvdelen af produktet af kvadratet af vinkelhastigheden og inertimomentet.

I nogle tilfælde er kinetisk energi summen af både translations- og rotationsenergi. For eksempel en cylinder, der ruller uden at glide langs en skrå linje. Når den bevæger sig fremad, udfører den en fremadgående bevægelse, men den bevæger sig også rundt om sin akse.

systemets kinetiske energi
systemets kinetiske energi

En af komponenterne i den kinetiske rotationsenergi er inertimomentet, som blev nævnt ovenfor. Det afhænger af den samlede kropsmasse, såvel som af dens fordeling i forhold til rotationsaksen. Hvad er det? Dette er et mål for bevægelsens inerti omkring en akse, ligesom i translationel bevægelse er inertimålet masse. Dette er en meget vigtig værdi. Jo større inertimomentet er, jodet er sværere at bringe kroppen i en rotationstilstand. Vinkelhastigheden karakteriserer den hastighed, hvormed et stift legeme bevæger sig rundt om sin akse. Måleenheden er rad/s. Vinkelhastighed er forholdet mellem rotationsvinklen og det tidsinterval, hvori denne vinkel passerer et roterende objekt.

Den kinetiske energisætning kan formuleres sådan her: arbejdet med den resulterende kraft påført et bestemt legeme svarer til en ændring i denne krops kinetiske energi.

Anbefalede: