Kinetisk energi: konsept

Den kinetiske energien er per definisjon en verdi som er lik halvdelen av den bevegelige kropps masse, multiplisert med kvadratet av hastigheten til denne legemet. Dette er en av de viktigste betingelsene for moderne mekanikk. For å si det kort, er det bevegelsens energi, eller forskjellen i total energi og hvile energi. Likevel er dets essens ikke fullt ut forstått i moderne vitenskap.

Kinetisk energi (fra Kinema-gruppen - bevegelse) av en kropp i en stat Er lik null. Ofte er denne verdien assosiert ikke bare med masse og hastighet. Så, ifølge en definisjon, er kinetisk energi et arbeid gjort med en viss hastighet. Det måles i joules.

Den kinetiske energien til et system er en mengde som er nært knyttet til hastigheten til hvert av sine punkter.

Det betraktes både i fremoverbevegelsen og i rotasjonsbevegelsen. Det første tilfellet har allerede blitt forklart i detalj over, dette er halvparten av massen av en gjenstand multiplisert med sin hastighet i en firkant. Og den kinetiske energien til kroppens rotasjon er representert som summen av kinetiske energier av hver av de elementære volumene av en gitt kropp. Eller som verdien av tröghetsmomentet multiplisert med kvadratet av vinkelhastigheten dividert med to.

Anta at det er noen solid kropp som gjør en bevegelse rundt aksen Fast, passerer gjennom den. Dette objektet kan deles inn i små elementære volumer, som hver har sin elementære masse. Rundt den faste akse, gjør kroppen under behandling bevegelser. Hver av de elementære volumene beskriver en sirkel av den tilsvarende radius. Vinkelhastigheten av deres rotasjon er den samme. Og derfor er den kinetiske energien til en gitt kropp summen av kinetiske energier av alle dens elementære volumer som beveger seg rundt aksen. En forenklet versjon av denne formelen er halvparten av produktet av kvadratet av vinkelhastigheten og tröghetsmomentet.

I noen tilfeller er kinetisk energi summen av både translasjons- og rotasjonsenergi. For eksempel glir uten å glide på en skrå linje sylinder. Når den beveger seg fremover, utfører den translasjonsbevegelse , mens den også beveger seg rundt sin akse.

En av komponentene i den kinetiske energien til rotasjon er momentet av treghet, som det ble nevnt ovenfor. Det avhenger av total kroppsvekt, så vel som på dens fordeling med hensyn til rotasjonsaksen. Hva er det Dette er et mål for inerti av bevegelse rundt aksen, akkurat som i fremdriftsbevegelsen er treghetsmåten masse. Dette er en veldig viktig mengde. Jo større tröghetsmomentet er, jo vanskeligere er det å bringe kroppen til en rotasjonsstilling. Vinkelhastigheten karakteriserer hastigheten som det faste stoffet beveger seg rundt sin akse. Måleenheten er rad / s. Vinkelhastigheten er forholdet til rotasjonsvinkelen til tidsintervallet over hvilken denne vinkelen passerer gjennom rotasjonsobjektet.

Den kinetiske energisetningen kan formuleres omtrent som følger: arbeidet med en kraft som virker på en bestemt kropp, tilsvarer en endring i den kinetiske energien til en gitt kropp.