Energija je prisotna v našem okolju in je neločljivo povezana z vsemi vsakodnevnimi prostori in aktivnostmi, kot so tek, hoja, dvig mobilnega telefona ali vožnja s kolesom. Omogoča transformacije znotraj fizičnih bitij. Energija je lastnost, ki jo je mogoče prenašati, prenašati in shranjevati. Poleg tega je predmet pretvorbe iz ene oblike v drugo in se lahko ohrani v smislu količine, čeprav se del vedno izgubi.
V tem članku vam bomo povedali kaj je kinetična energija in dali vam bomo nekaj primerov, da boste lažje razumeli.
Kaj je kinetična energija in kako nastane?
Kinetična energija se nanaša na energijo, ki jo ima telo zaradi svojega gibanja. Ta oblika energije je odvisna tako od mase telesa kot njegove hitrosti. Predstavlja delovni potencial, ki omogoča predmetu, da preide iz stanja mirovanja v stanje gibanja z določeno hitrostjo.
Kinetična energija izhaja iz samega gibanja in jo je mogoče določiti s formulo za kinetično energijo: Kinetična energija je enaka polovici produkta mase (m) in kvadrata hitrosti (v). V poenostavljeni obliki je to izraženo kot: Ec = ½ * mv².
Na primer, telo, ki popolnoma miruje, ima koeficient kinetične energije 0. Ko se začne premikati in doživi pospešek, se bo kinetična energija telesa povečala. Da pa se telo vrne v stanje mirovanja, mora absorbirati količino energije, ki je enaka, vendar v negativni obliki, tisti, ki jo je prvotno prejelo, da se začne premikati.
Pretvorba kinetične energije v električno
Pretvorba kinetične energije v električno poteka prek naprave, znane kot električni generator. V tem kontekstu se mehanska energija, zlasti kinetična energija, pretvori v električno. Začetni vir energije lahko izvira iz različnih naravnih elementov, kot sta voda ali veter, ki ustvarjajo gibanje, ki nato omogoči generatorju proizvodnjo električne energije.
Kinetična energija služi kot sredstvo za proizvodnjo električne energije ali toplote. Primer pretvorbe kinetične energije v električno energijo najdemo v dinamu kolesa: vrtenje kolesa povzroči vrtenje dinama in tako aktivira luč na kolesu. Na področju obnovljivih virov energije je še en primer električna energija, proizvedena z mehanizmi, ki se uporabljajo v vetrni energiji. Ta proces bistveno pretvarja kinetično energijo v električno energijo z gibanjem lopatic na vetrnih turbinah.
Kinetična energija glede na smer študija
Kinetična energija ima značilnosti glede na področje študija:
- V klasična mehanika, je kinetična energija telesa določena z njegovo maso in hitrostjo, ki bo vedno bistveno manjša od svetlobne hitrosti.
- Na področju relativistična mehanika, preučujejo se pojavi, pri katerih se hitrost predmeta (v) približuje hitrosti svetlobe, kar je v fiziki predstavljeno s simbolom c. V takih primerih se enačba kinetične energije razlikuje od enačbe klasične mehanike, predvsem zato, ker je ta energija odvisna od razmerja med v in c.
- Na področju kvantna mehanika, so artikulirani dogodki, povezani s subatomskimi delci, vključno z elektroni. Ta teorija kaže precejšnjo stopnjo kompleksnosti, v kateri so fizikalne količine, kot je kinetična energija, označene z valovno funkcijo, ki označuje verjetnosti.
Primeri kinetične energije
Navedimo nekaj primerov kinetične energije, da bo jasno, kaj je:
- Ko človek požene skuter, se kinetična energija ustvari takoj, ko se skuter začne premikati. V primeru steklene vaze v prostem padu na vazo delujejo gravitacijske sile, kar povzroči kopičenje kinetične energije med spuščanjem. Ta energija se sčasoma sprosti ob udarcu s tlemi ali drugo površino, zaradi česar se vaza razbije.
- Ko je žoga vržena, uporaba sile na mirujočo kroglo povzroči njen pospešek, zaradi česar ta premaga določeno razdaljo, ki je v korelaciji z velikostjo uporabljene sile. Med svojim gibanjem žoga ustvarja kinetično energijo.
- Kamen, ki se premika po pobočju navzdol, ustvarja kinetično energijo, ki je odvisna tako od mase kamna kot tudi od hitrosti, ki jo doseže med spuščanjem. Podobno tudi dejanje hoje proizvaja kinetično energijo, na spremembe pa vplivata teža osebe in hitrost gibanja. Na primer, če bi nekdo tekel namesto hodil, bi se količina proizvedene energije znatno povečala.
- Vozilo za tobogan. V zabaviščnem parku ima tobogan potencialno energijo do trenutka, ko se začne spuščati, takrat pa njegova hitrost in masa prispevata k povečanju kinetične energije. Ta kinetična energija bo večja, ko bo vozilo zasedeno kot ko bo prazno, saj bo masa bistveno večja.
- Pri padcu človeka na tla gre za specifičen prenos kinetične energije. Ko tečemo proti prijatelju in ga preskočimo, bo kinetična energija, ki se nabere med tekom, večja od mirujočega položaja. Telo bo premagalo svojo vztrajnost, zaradi česar bo prijatelj padel na tla. Ob trku bosta obe telesi združili svojo kinetično energijo in se končno zaustavili, ko dosežeta tla.
Razlike med kinetično in potencialno energijo
Energija se kaže v različnih oblikah, vključno s toplotno, jedrsko, elektromagnetno in mehansko, med drugim. Kinetična energija, kot smo omenili zgoraj, se nanaša na energijo, ki jo ima predmet zaradi svojega gibanja. Nasprotno, Potencialna energija je opredeljena kot energija, ki jo ima predmet zaradi svojega položaja; Na primer, predmet, ki se nahaja na višini, ima večjo potencialno energijo v primerjavi s tistim, ki se nahaja na ravni tal, kar odraža energijo, ki jo ima v rezervi.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o kinetični energiji in nekaj primerih.