אנרגיה קינטית

אנו מסבירים מהי אנרגיה קינטית. כמו כן, ההבדל בין אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית, וכמה דוגמאות.

האנרגיה הקינטית היא האנרגיה שמדפיסה את התנועה באובייקט.

מהי אנרגיה קינטית?

אנרגיה קינטית היא אותה אנרגיה שיש לגוף או למערכת בזכותה תְנוּעָה.

ה גוּפָנִי מגדיר את זה ככמות של עבודה מבוצע על ידי כל הכוחות הפועלים על גוף עם א מסה נדרש להאיץ אותו ממהירות התחלתית למהירות סופית אחרת. ברגע שמגיעים למהירות זו, על פי ה חוק האינרציה, כמות האנרגיה הקינטית המצטברת תישאר קבועה, כלומר היא לא תשתנה, אלא אם יפעל שוב כוח אחר על הגוף, יפעיל עליו עבודה, ישנה את מהירותו ולכן האנרגיה הקינטית שלו.

אנרגיה קינטית מיוצגת לרוב על ידי הסמל Ec (זה יכול להיות E + או E–, תלוי במקרה), אם כי לפעמים משתמשים גם בסמלים ט אוֹ ק. זה מתבטא בדרך כלל בג'ולס (J).

ניתן לקבוע את האנרגיה הקינטית של עצם באמצעות נוסחאות שונות ב- מֵכָנִיקָה קלאסי, כגון: Ec = (m.v2) / 2 where M היא המסה (ק"ג) של העצם ו v המהירות שלו (m/s). לפיכך, 1 J = 1Kg.1m2 / s2.

קינטיקה, כמו כל סוג אחר של אֵנֶרְגִיָה, יכול להפוך חוֹם ובצורות אחרות של אנרגיה.

אנרגיה קינטית לפי תופעת המחקר

חקר האנרגיה הקינטית תלוי במסגרת התיאורטית הנדרשת על ידי התופעה שיש לנתח:

  • במכניקה הקלאסית. האנרגיה הקינטית תלויה במסה ובמהירות של הגוף, שתמיד תהיה הרבה פחות מה- מהירות האור.
  • במכניקה רלטיביסטית. נחקרות תופעות שבהן מהירות האובייקט (v) קרובה למהירות האור, (שבפיזיקה מסומנת באות ג). במקרים אלו, נוסחת האנרגיה הקינטית שונה מהמקרה הקלאסי שכן בפרט, אנרגיה זו תלויה בקשר v / c.
  • במכניקת הקוונטים. אירועים הכוללים חלקיקים תת - אטומיים כמו למשל, אלקטרונים. זוהי תיאוריה בעלת דרגת מורכבות גבוהה, שבה מתוארים כמויות פיזיקליות (כולל אנרגיה קינטית) באמצעות פונקציות גל, המייצגות קְטָטָה.

הבדל בין אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית

האנרגיה הקינטית (Ec) והאנרגיה הפוטנציאלית (Ep), יחד, מרכיבות את אנרגיה מכנית (Em) של אובייקט או מערכת. עם זאת, הם שונים בכך שבעוד שהראשון נוגע לגופים בתנועה, השני קשור לכמות האנרגיה שנצברת בתוך עצם במצב מנוחה.

נאמר כך, אנרגיה פוטנציאלית תלויה באופן שבו האובייקט או המערכת ממוקמים ביחס לשדה הכוח שסביבו, ואילו הקינטיקה קשורה לתנועות שהוא מבצע.

ישנם שלושה סוגים של אנרגיה פוטנציאלית:

  • אנגריה פוטנציאלית של כוח המשיכה. זה מקושר לגובה שבו נמצאים החפצים ולמשיכה של ה כוח משיכה על שלהם אותם.
  • אנרגיה אלסטית פוטנציאלית. זה קשור לנטייה של עצמים מסוימים להחזיר את צורתם המקורית, לאחר שהם נאלצו על ידי כוח חיצוני לנטוש אותו (למשל, קפיצים).
  • אנרגיה פוטנציאלית חשמלית. זה מוגדר כעבודה השלילית שנעשה על ידי הכוח האלקטרוסטטי כדי להעביר מטען ממיקום התחלתי למיקום סופי.

דוגמאות לאנרגיה קינטית

כאשר כדור נופל הוא רוכש אנרגיה קינטית.

כמה דוגמאות שבהן קיומה של אנרגיה קינטית מאומתת יכולות להיות:

  • לזרוק לו כדור אוויר. אנו מכריחים כדור לזרוק אותו לאוויר, נותנים לו ליפול בגלל כוח המשיכה. בכך, הוא ירכוש אנרגיה קינטית שכאשר נתפס על ידי שחקן אחר, עליו לפצות בעבודה בסדר גודל שווה אם ברצונו לעצור ולשמור עליה.
  • רכבת הרים. רכבת הרים בלונה פארק תציג אנרגיה פוטנציאלית עד לרגע שבו היא תתחיל ליפול, ומהירותה ומסה שלה מעניקות לה אנרגיה קינטית גוברת. האחרון יהיה גדול יותר אם העגלה מלאה מאשר אם היא ריקה (כיוון שתהיה יותר מסה).
  • להפיל מישהו ב אני בדרך כלל. אם נרוץ לעבר חבר ונקפוץ עליו, האנרגיה הקינטית שנקבל במהלך המרוץ תתגבר על האינרציה של גופו ונפיל אותו. בסתיו, שני הגופים יוסיפו את האנרגיה הקינטית המשותפת וזו תהיה סוף סוף אני בדרך כלל מי שעוצר את התנועה.
!-- GDPR -->