Kinetička energija: koncept

Kinetička energija: koncept
Kinetička energija: koncept
Anonim

Kinetička energija je, prema definiciji, količina jednaka polovini mase tijela u pokretu, pomnožena s kvadratom brzine ovog tijela. Ovo je jedan od najvažnijih pojmova u modernoj mehanici. Ukratko, to je energija kretanja, ili razlika između ukupne energije i energije mirovanja. Ipak, njegova suština nije u potpunosti razmotrena u modernoj nauci.

Kinetička energija (od gr. Kinema - kretanje) tijela u stanju

kinetička energija
kinetička energija

nepokretnost je nula. Često je ova vrijednost povezana ne samo s masom i brzinom. Dakle, prema jednoj definiciji, kinetička energija je rad obavljen određenom brzinom. Izmjereno u džulima.

Kinetička energija sistema je veličina koja je usko povezana sa brzinom svake njegove tačke.

Razmatra se iu translacijskom i rotacionom kretanju. Prvi slučaj je već detaljno objašnjen gore, ovo je polovina mase objekta pomnožena njegovom brzinom na kvadrat. A kinetička energija rotacije tijela je predstavljena kao zbir kinetičkeenergije svakog elementarnog volumena datog tijela. Ili kao vrijednost momenta inercije pomnožena s kvadratom ugaone brzine podijeljenom sa dva.

Recimo da postoji neko kruto tijelo koje se kreće oko ose

rotacione kinetičke energije
rotacione kinetičke energije

popravljeno prolazak kroz njega. Ovaj objekt se može podijeliti na male elementarne volumene, od kojih svaki ima svoju elementarnu masu. Dotično tijelo se kreće oko fiksne ose. U ovom slučaju, svaki od elementarnih volumena opisuje krug odgovarajućeg polumjera. Ugaona brzina njihove rotacije je ista. I stoga je kinetička energija datog tijela zbir kinetičkih energija svih njegovih elementarnih volumena koji se kreću oko ose. Pojednostavljena verzija ove formule je polovina proizvoda kvadrata ugaone brzine i momenta inercije.

U nekim slučajevima, kinetička energija je zbir translacijske i rotacijske energije. Na primjer, cilindar koji se kotrlja bez klizanja duž nagnute linije. Krećući se naprijed, vrši kretanje naprijed, međutim, također se kreće oko svoje ose.

kinetička energija sistema
kinetička energija sistema

Jedna od komponenti kinetičke energije rotacije je moment inercije, koji je gore spomenut. Zavisi od ukupne tjelesne mase, kao i od njene distribucije u odnosu na os rotacije. Šta je? Ovo je mjera inercije kretanja oko ose, baš kao što je u translatornom kretanju mjera inercije masa. Ovo je veoma važna vrijednost. Što je veći moment inercijeteže je dovesti tijelo u stanje rotacije. Ugaona brzina karakteriše brzinu kojom se kruto tijelo kreće oko svoje ose. Jedinica mjere je rad/s. Ugaona brzina je omjer ugla rotacije i vremenskog intervala za koji ovaj ugao prolazi kroz rotirajući objekt.

Teorema kinetičke energije može se formulirati otprilike ovako: rad rezultujuće sile primijenjene na određeno tijelo je ekvivalentan promjeni kinetičke energije ovog tijela.

Preporučuje se: