Kinetična energija: koncept

Kinetična energija je po definiciji enaka polovici mase gibajočega se telesa, pomnoženega s kvadratom hitrosti tega telesa. To je eden najpomembnejših izrazov sodobne mehanike. Na kratko, to je energija gibanja ali razlika v skupni energiji in energiji počitka. Vendar njegovo bistvo v sodobni znanosti ni popolnoma razumljeno.

Kinetična energija (iz skupine Kinema - gibanje) telesa v stanju Je enak nič. Pogosto je ta vrednost povezana ne samo z maso in hitrostjo. Torej, glede na eno definicijo, kinetična energija je delo, opravljeno z določeno hitrostjo. Izmeri se v džulih.

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

Upošteva se tako v gibanju naprej in v vrtilnem gibanju. Prvi primer je že podrobno razložen zgoraj, to je polovica mase objekta, pomnožena s svojo hitrostjo v kvadratku. Kinetična energija rotacije telesa je predstavljena kot vsota kinetičnih energij vsake od osnovnih prostornin danega telesa. Ali kot vrednost momenta vztrajnosti, pomnožen s kvadratom kotne hitrosti, deljeno z dvema.

Recimo, da obstaja nekaj trdnega telesa, ki premika okoli osi Popravljen, skozi njega. Ta predmet se lahko razdeli na majhne osnovne elemente, od katerih ima vsaka svojo osnovno maso. Okoli fiksne osi obravnava telo gibanja. Vsaka od osnovnih prostornin opisuje krog ustreznega polmera. Kotna hitrost njihovega vrtenja je enaka. In zato je kinetična energija danega telesa vsota kinetičnih energij vseh njegovih osnovnih prostornin, ki se gibljejo okoli osi. Poenostavljena različica te formule je polovica proizvoda kvadrata kotne hitrosti in trenutka vztrajnosti.

V nekaterih primerih je kinetična energija vsota translacijske in rotacijske energije. Na primer, drsenje brez drsenja na nagnjenem linijskem cilindru. Premik naprej, vendar opravlja translacijske gibe , medtem ko se premika okoli svoje osi.

Ena od komponent kinetične energije vrtenja je moment vztrajnosti, o katerem je bil omenjen zgoraj. Odvisno je od celotne telesne mase in od njegove porazdelitve glede na os vrtenja. Kaj je to? To je merilo vztrajnosti gibanja okoli osi, tako kot pri premikanju naprej je merilo vztrajnosti masa. To je zelo pomembna količina. Čim večji je vztrajnostni moment, težje je, da se telo prinese v vrtenje. Kotna hitrost označuje hitrost, s katero se trdna sila giblje okoli svoje osi. Merska enota je rad / s. Kotna hitrost je razmerje kota vrtenja do časovnega intervala, preko katerega ta kot poteka skozi vrtljiv predmet.

Izrek o kinetični energiji se lahko formulira približno takole: delo sile, ki deluje na določeno telo, je enakovredno spremembi kinetične energije danega telesa.