kinetische energie

Fysiek

2022

We leggen uit wat kinetische energie is. Ook het verschil tussen potentiële energie en kinetische energie, en enkele voorbeelden.

De kinetische energie is de energie die de beweging in een object afdrukt.

Wat is kinetische energie?

Kinetische energie is die energie die een lichaam of systeem bezit vanwege zijn beweging.

De fysiek definieert het als het bedrag van functie uitgevoerd door alle krachten die op een lichaam werken met a massa- nodig om het van een beginsnelheid naar een andere eindsnelheid te versnellen. Zodra deze snelheid is bereikt, volgens de wet van traagheid, zal de hoeveelheid geaccumuleerde kinetische energie constant blijven, dat wil zeggen, het zal niet variëren, tenzij een andere kracht opnieuw op het lichaam inwerkt, er werk op uitoefent, de snelheid en dus de kinetische energie verandert.

Kinetische energie wordt vaak weergegeven door het symbool ec (dit kan E + of E– zijn, afhankelijk van het geval), hoewel soms de symbolen ook worden gebruikt t of K. Het wordt meestal uitgedrukt in Joule (J).

Het is mogelijk om de kinetische energie van een object te bepalen met behulp van verschillende formules in de mechanica klassiek, zoals: Ec = (m.v2) / 2 where m is de massa (Kg) van het object en v zijn snelheid (m / s). Dus 1 J = 1Kg.1m2 / s2.

Kinetiek, net als elk ander type Energie, kan worden warmte en in andere vormen van energie.

Kinetische energie volgens het studiefenomeen

De studie van kinetische energie hangt af van het theoretische kader dat vereist is voor het te analyseren fenomeen:

  • In de klassieke mechanica. De kinetische energie hangt af van de massa en de snelheid van het lichaam, die altijd veel kleiner zal zijn dan de lichtsnelheid.
  • In relativistische mechanica. Er worden fenomenen bestudeerd waarbij de snelheid van het object (v) ligt dicht bij de lichtsnelheid (die in de natuurkunde wordt aangeduid met de letter C). In deze gevallen is de kinetische energieformule anders dan in het klassieke geval, omdat deze energie in het bijzonder afhangt van de relatie v / c.
  • In de kwantummechanica. Evenementen waarbij: subatomische deeltjes zoals bijvoorbeeld elektronen. Het is een theorie met een hoge mate van complexiteit, waarin fysieke grootheden (inclusief kinetische energie) worden beschreven met golffuncties, die kansen.

Verschil tussen potentiële energie en kinetische energie

De kinetische energie (Ec) en de potentiële energie (Ep), bij elkaar opgeteld, vormen de mechanische energie (Em) van een object of systeem. Ze verschillen echter doordat, terwijl de eerste betrekking heeft op bewegende lichamen, de tweede te maken heeft met de hoeveelheid energie die wordt verzameld in een object in rust.

Zo gezegd, potentiële energie hangt af van hoe het object of systeem is gepositioneerd ten opzichte van het krachtveld eromheen, terwijl kinetiek te maken heeft met de bewegingen die het maakt.

Er zijn drie soorten potentiële energie:

  • Gravitatie potentiële energie. Het is gekoppeld aan de hoogte waarop de objecten zich bevinden en de aantrekkingskracht van de zwaartekracht over hun hen.
  • Elastische potentiële energie. Het heeft te maken met de neiging van bepaalde objecten om hun oorspronkelijke vorm terug te krijgen, als ze door een externe kracht zijn gedwongen deze te verlaten (bijvoorbeeld veren).
  • Elektrische potentiële energie. Het wordt gedefinieerd als het negatieve werk van de elektrostatische kracht om een ​​lading van een beginpositie naar een eindpositie te verplaatsen.

Voorbeelden van kinetische energie

Als een bal valt, krijgt hij kinetische energie.

Enkele voorbeelden waarbij het bestaan ​​van kinetische energie wordt geverifieerd, kunnen zijn:

  • Gooi een bal voor hem lucht. We dwingen een bal om hem in de lucht te gooien en laten hem vallen door de zwaartekracht. Door dit te doen, zal hij kinetische energie verwerven die, wanneer hij wordt opgevangen door een andere speler, moet compenseren met arbeid van gelijke grootte als hij deze wil stoppen en vasthouden.
  • Een achtbaanwagen. Een achtbaanauto in een pretpark zal potentiële energie presenteren tot het moment dat hij begint te vallen, en zijn snelheid en massa geven hem toenemende kinetische energie. Dit laatste zal groter zijn als de wagen vol is dan wanneer deze leeg is (omdat er meer massa zal zijn).
  • Sla iemand neer bij ik meestal. Als we naar een vriend rennen en op hem springen, zal de kinetische energie die we tijdens de race winnen de traagheid van zijn lichaam overwinnen en zullen we hem neerhalen. In de herfst zullen beide lichamen de gezamenlijke kinetische energie toevoegen en het zal eindelijk de ik meestal wie de beweging stopt.
!-- GDPR -->