Kineetiline energia: kontseptsioon

Kineetiline energia: kontseptsioon
Kineetiline energia: kontseptsioon
Anonim

Kineetiline energia on definitsiooni järgi suurus, mis võrdub poolega liikuva keha massist, korrutatuna selle keha kiiruse ruuduga. See on tänapäevase mehaanika üks olulisemaid termineid. Lühid alt öeldes on see liikumisenergia ehk erinevus koguenergia ja ülejäänud energia vahel. Kuid selle olemust tänapäeva teaduses täielikult ei käsitleta.

Kineetiline energia (gr. Kinema - liikumine) keha seisundis

kineetiline energia
kineetiline energia

liikumatus on null. Sageli on see väärtus seotud mitte ainult massi ja kiirusega. Niisiis, ühe definitsiooni järgi on kineetiline energia teatud kiirusega tehtud töö. Mõõdetud džaulides.

Süsteemi kineetiline energia on suurus, mis on tihed alt seotud selle iga punkti kiirusega.

Seda peetakse nii translatsiooni- kui ka pöörleva liikumise puhul. Esimest juhtumit on juba eespool üksikasjalikult selgitatud, see on pool objekti massist, mis on korrutatud selle kiiruse ruuduga. Ja keha pöörlemise kineetiline energia on esitatud kineetika summanaantud keha iga elementaarmahu energiad. Või kui inertsmomendi väärtus, mis on korrutatud nurkkiiruse ruudu jagatuna kahega.

Oletame, et on mingi jäik keha, mis liigub ümber telje

pöörlemise kineetiline energia
pöörlemise kineetiline energia

parandatud selle läbimine. Selle objekti saab jagada väikesteks elementaarmahtudeks, millest igaühel on oma elementaarmass. Kõnealune keha liigub ümber fikseeritud telje. Sel juhul kirjeldab iga elementaarmaht vastava raadiusega ringi. Nende pöörlemise nurkkiirus on sama. Ja seetõttu on antud keha kineetiline energia kõigi tema ümber telje liikuvate elementaarmahtude kineetiliste energiate summa. Selle valemi lihtsustatud versioon on pool nurkkiiruse ruudu ja inertsmomendi korrutisest.

Mõnel juhul on kineetiline energia nii translatsiooni- kui ka pöörlemisenergia summa. Näiteks silinder, mis veereb mööda kaldjoont libisemata. Edasi liikudes sooritab see edasiliikumise, kuid liigub ka ümber oma telje.

süsteemi kineetiline energia
süsteemi kineetiline energia

Pöörlemise kineetilise energia üks komponente on inertsimoment, millest oli eespool juttu. See sõltub kogu kehamassist, samuti selle jaotusest pöörlemistelje suhtes. Mis see on? See on telje ümber liikumise inertsi mõõt, täpselt nagu translatsioonilise liikumise korral on inerts mass. See on väga oluline väärtus. Mida suurem on inertsimoment, sedaraskem on viia keha pöörlemisseisundisse. Nurkkiirus iseloomustab kiirust, millega jäik keha liigub ümber oma telje. Mõõtühik on rad/s. Nurkkiirus on pöördenurga ja ajavahemiku suhe, mille jooksul see nurk pöörlevast objektist möödub.

Kineetilise energia teoreemi saab sõnastada umbes nii: teatud kehale rakendatava resultantjõu töö on võrdne selle keha kineetilise energia muutumisega.

Soovitan: