Ֆիզիկա երեխաների համար

Կինետիկ էներգիա

Կինետիկ էներգիան այն էներգիան է, որն ունի առարկան իր շարժման շնորհիվ: Քանի դեռ առարկան շարժվում է նույն արագությամբ, այն կպահպանի նույն կինետիկ էներգիան:

Օբյեկտի կինետիկ էներգիան հաշվարկվում է օբյեկտի արագությունից և զանգվածից: Ինչպես տեսնում եք ստորև բերված հավասարումից, արագությունը քառակուսի է և կարող է զգալի ազդեցություն ունենալ կինետիկ էներգիայի վրա:

Ահա կինետիկ էներգիայի հաշվարկման հավասարումը (KE):

KE = 1/2 * m * v2

որտեղ m = զանգված և v = արագություն

Ինչպես չափել կինետիկ էներգիան

Կինետիկ էներգիայի ստանդարտ միավորը ջուլն է (J): Ջոուլը ընդհանուր էներգիայի ստանդարտ միավորն է: Էներգիայի այլ միավորները ներառում են նյուտոն մետրը (Նմ) և կիլոգրամի քառակուսին վայրկյանների քառակուսի վրա (կգ մ 2/վ 2):

Կինետիկ էներգիան սկալյար մեծություն է, ինչը նշանակում է, որ այն ունի միայն մեծություն և ոչ ուղղությունը։ Այն վեկտոր չէ:

Ինչո՞վ է այն տարբերվում պոտենցիալ էներգիայից:

Կինետիկ էներգիան պայմանավորված է օբյեկտի շարժմամբ, մինչդեռ պոտենցիալ էներգիան պայմանավորված է օբյեկտի դիրքով կամ պետություն. Երբ հաշվարկում եք օբյեկտի կինետիկ էներգիան, նրա արագությունը կարևոր գործոն է: Արագությունը, սակայն, ոչ մի կապ չունի օբյեկտի պոտենցիալ էներգիայի հետ:

Կանաչ գնդակն ունի պոտենցիալ էներգիա

իր բարձրության պատճառով: Մանուշակագույն գնդակն ունիկինետիկ

էներգիան իր արագության շնորհիվ:

Օրինակ օգտագործելով գլանափաթեթ

Պոտենցիալ և կինետիկ էներգիայի մասին մտածելու ձևերից մեկը մեքենան պատկերելն է գլանափաթեթի վրա: Երբ մեքենան շարժվում է դեպի վերևում, այն պոտենցիալ էներգիա է ստանում: Այն ամենաշատ պոտենցիալ էներգիան ունի սկուտեղի վերևում: Երբ մեքենան շարժվում է ափի մեջ, այն ձեռք է բերում արագություն և կինետիկ էներգիա: Միաժամանակ ձեռք է բերում կինետիկ էներգիա, կորցնում է պոտենցիալ էներգիան։ Սայլակի ներքևի մասում մեքենան ունի ամենաշատ արագությունը և ամենաշատ կինետիկ էներգիան, բայց նաև նվազագույն պոտենցիալ էներգիան:

Խնդիրների օրինակ.

1. Մեքենան և հեծանիվը նույն արագությամբ են ընթանում, ո՞րն է ամենաշատ կինետիկ էներգիան:

Մեքենան անում է, քանի որ ավելի մեծ զանգված ունի:

2. Գնդակը կշռում է մոտ 1 կգ և շարժվում է վայրկյանում 20 մետր արագությամբ, որքա՞ն է նրա կինետիկ էներգիան:

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 1 կգ * (20 մ / վ) 2

KE = 200 J

3. Տղան կշռում է 50 կգ և վազում է 3 մետր վայրկյանում, ո՞րն է նրա կինետիկ էներգիան:

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 50 կգ * ( 3 մ/վ) 2

KE = 225 J

Հետաքրքիր փաստեր կինետիկ էներգիայի մասին

• Եթե դուք կրկնապատկեք մարմնի զանգվածը, ապա կկրկնապատկեք կինետիկ էներգիան:
• Եթե դուք կրկնապատկում եք օբյեկտի արագությունը, կինետիկ էներգիան ավելանում է չորս անգամ:
• «Կինետիկ» բառը ծագում է հունարեն «kinesis» բառից, որը նշանակում է շարժում:
• Կինետիկ էներգիան կարող էմի առարկայից մյուսին փոխանցվել բախման տեսքով:
• «Կինետիկ էներգիա» տերմինը առաջին անգամ ստեղծվել է մաթեմատիկոս և ֆիզիկոս Լորդ Քելվինի կողմից: