Kinetička energija: koncept

Kinetička energija: koncept
Kinetička energija: koncept
Anonim

Kinetička energija je, prema definiciji, količina jednaka polovici mase tijela koje se kreće, pomnoženo s kvadratom brzine tog tijela. Ovo je jedan od najvažnijih pojmova u modernoj mehanici. Ukratko, to je energija kretanja, odnosno razlika između ukupne energije i energije mirovanja. Ipak, njegova suština nije u potpunosti uzeta u obzir u modernoj znanosti.

Kinetička energija (od grč. 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. Mjereno u džulima.

Kinetička energija sustava je veličina koja je usko povezana s brzinom svake njegove točke.

Razmatra se i u translacijskom i rotacijskom kretanju. Prvi slučaj je već detaljno objašnjen gore, ovo je polovica mase objekta pomnožena s njegovom brzinom na kvadrat. A kinetička energija rotacije tijela predstavljena je kao zbroj kinetičkeenergije svakog od elementarnih volumena danog tijela. Ili kao vrijednost momenta inercije pomnožena s kvadratom kutne brzine podijeljenom s dva.

Recimo da postoji neko kruto tijelo koje se kreće oko osi

rotacijske kinetičke energije
rotacijske kinetičke energije

popravljeno prolazak kroz njega. Ovaj se objekt može podijeliti na male elementarne volumene, od kojih svaki ima svoju elementarnu masu. Tijelo o kojem je riječ kreće se oko fiksne osi. U ovom slučaju svaki od elementarnih volumena opisuje kružnicu odgovarajućeg polumjera. Kutna brzina njihove rotacije je ista. I stoga je kinetička energija danog tijela zbroj kinetičkih energija svih njegovih elementarnih volumena koji se kreću oko osi. Pojednostavljena verzija ove formule je polovica umnožaka kvadrata kutne brzine i momenta inercije.

U nekim slučajevima, kinetička energija je zbroj translacijske i rotacijske energije. Na primjer, cilindar koji se kotrlja bez klizanja duž nagnute linije. Krećući se naprijed, izvodi kretanje naprijed, međutim, također se pomiče oko svoje osi.

kinetička energija sustava
kinetička energija sustava

Jedna od komponenti kinetičke energije rotacije je moment inercije, koji je gore spomenut. Ovisi o ukupnoj tjelesnoj masi, kao i o njezinoj raspodjeli u odnosu na os rotacije. Što je? Ovo je mjera inercije gibanja oko osi, kao što je u translacijskom gibanju mjera inercije masa. Ovo je vrlo važna vrijednost. Što je veći moment inercije, to jeteže je dovesti tijelo u stanje rotacije. Kutna brzina karakterizira brzinu kojom se kruto tijelo giba oko svoje osi. Jedinica mjere je rad/s. Kutna brzina je omjer kuta rotacije i vremenskog intervala za koji ovaj kut prolazi rotirajućim objektom.

Teorem kinetičke energije može se formulirati otprilike ovako: rad rezultantne sile primijenjene na određeno tijelo jednak je promjeni kinetičke energije tog tijela.

Preporučeni: