Kinetikus energia: koncepció

Kinetikus energia: koncepció
Kinetikus energia: koncepció
Anonim

A kinetikus energia a definíció szerint egy mozgó test tömegének felével egyenlő mennyiség, megszorozva a test sebességének négyzetével. Ez az egyik legfontosabb kifejezés a modern mechanikában. Röviden, ez a mozgás energiája, vagy a teljes energia és a nyugalmi energia közötti különbség. Ennek lényegét azonban a modern tudomány nem veszi teljesen figyelembe.

A test kinetikus energiája (a gr. Kinema szóból - mozgás)

kinetikus energia
kinetikus energia

a mozdulatlanság nulla. Ezt az értéket gyakran nem csak a tömeggel és a sebességgel társítják. Tehát az egyik definíció szerint a mozgási energia egy bizonyos sebességgel végzett munka. Joule-ban mérve.

Egy rendszer kinetikus energiája olyan mennyiség, amely szorosan összefügg az egyes pontjainak sebességével.

Ezt mind transzlációs, mind forgó mozgásban is figyelembe veszik. Az első esetet fentebb már részletesen kifejtettük, ez egy tárgy tömegének fele szorozva a sebesség négyzetével. A test forgási kinetikus energiája pedig a kinetika összegeként van ábrázolvaaz adott test egyes elemi térfogatainak energiái. Vagy úgy, hogy a tehetetlenségi nyomaték értéke szorozva a szögsebesség négyzetével osztva kettővel.

Tegyük fel, hogy van valami merev test, amely egy tengely körül mozog

forgási kinetikus energia
forgási kinetikus energia

javítva áthaladva rajta. Ez az objektum kis elemi térfogatokra osztható, amelyek mindegyikének megvan a maga elemi tömege. A kérdéses test egy rögzített tengely körül mozog. Ebben az esetben mindegyik elemi térfogat a megfelelő sugarú kört írja le. Forgásuk szögsebessége azonos. Ezért egy adott test mozgási energiája a tengely körül mozgó összes elemi térfogatának kinetikus energiáinak összege. A képlet egyszerűsített változata a szögsebesség és a tehetetlenségi nyomaték négyzetének a fele.

Bizonyos esetekben a mozgási energia a transzlációs és a forgási energia összege. Például egy ferde vonal mentén csúszás nélkül gördülő henger. Előre haladva előre mozgást végez, de a tengelye körül is mozog.

a rendszer kinetikus energiája
a rendszer kinetikus energiája

A forgási kinetikus energia egyik összetevője a tehetetlenségi nyomaték, amit fentebb említettünk. Ez a teljes testtömegtől, valamint a forgástengelyhez viszonyított eloszlásától függ. Mi az? Ez a tengely körüli mozgás tehetetlenségének mértéke, csakúgy, mint a transzlációs mozgásban a tehetetlenség mértéke a tömeg. Ez nagyon fontos érték. Minél nagyobb a tehetetlenségi nyomaték, aznehezebb a testet forgási állapotba hozni. A szögsebesség azt a sebességet jellemzi, amellyel egy merev test a tengelye körül mozog. A mértékegység a rad/s. A szögsebesség az elfordulás szögének és annak az időintervallumnak az aránya, amely alatt ez a szög elhalad egy forgó tárgyon.

A kinetikus energia tételt így is megfogalmazhatjuk: az eredő erő munkája egy bizonyos testre ekvivalens a test mozgási energiájának változásával.

Ajánlott: