Kinetična energija: koncept

Kinetična energija je po definiciji enaka polovici mase gibajočega telesa, pomnoženega s kvadratom hitrosti tega telesa. To je eden najpomembnejših izrazov sodobne mehanike. Na kratko, to je energija gibanja ali razlika v skupni energiji in mirovanju energije. Vendar njegovo bistvo v sodobni znanosti ni popolnoma razumljeno.

Kinetična energija (iz skupine Kinema - gibanje) telesa v stanju je nič. Pogosto je ta vrednost povezana ne le z maso in hitrostjo. Torej, po eni definiciji, kinetična energija je delo, opravljeno z določeno hitrostjo. Izmeri se v džulih.

Kinetična energija sistema je količina, ki je tesno povezana s hitrostjo vsake od njegovih točk.

Upošteva se tako v translacijskem gibanju kot pri rotacijskem gibanju. Prvi primer je že podrobno razložen zgoraj, to je polovica mase objekta, pomnožena s svojo hitrostjo v kvadratku. Kinetična energija rotacije telesa je predstavljena kot vsota kinetičnih energij vsake od osnovnih prostornin danega telesa. Ali kot vrednost momenta vztrajnosti, pomnožen s kvadratom kotne hitrosti, deljeno z dvema.

Recimo, da obstaja nekaj trdnega telesa, ki premika okoli osi fiksna, mimo nje. Ta predmet se lahko razdeli na majhne osnovne elemente, od katerih ima vsaka svojo osnovno maso. Okoli fiksne osi obravnava telo. Vsaka od osnovnih prostornin opisuje krog ustreznega polmera. Enako kotna hitrost njihovo rotacijo. In zato je kinetična energija danega telesa vsota kinetičnih energij vseh njegovih osnovnih prostornin, ki se gibljejo okoli osi. Poenostavljena različica te formule je polovica proizvoda kvadrata kotne hitrosti in trenutka vztrajnosti.

V nekaterih primerih je kinetična energija vsota pretvorbene in rotacijske energije. Na primer, drsenje brez zdrsa na nagnjenem linijskem cilindru. Premik naprej, opravlja naprej gibanje, Pri tem se premika okoli svoje osi.

Ena od komponent kinetične energije rotacije je trenutek vztrajnosti, o katerem zgoraj in rekel. Odvisno je od celotne telesne mase in od njegove porazdelitve glede na os vrtenja. Kaj je to? To je merilo vztrajnosti gibanja okoli osi, tako kot v progresivnem gibanju je merjenje vztrajnosti masa. To je zelo pomembna količina. Čim večji je vztrajnostni moment, težje je, da se telo prinese v vrtenje. Kotna hitrost označuje hitrost, s katero se trdno premika okoli svoje osi. Merska enota je rad / s. Kotna hitrost je razmerje kota vrtenja do časovnega intervala, nad katerim ta kot poteka skozi vrtljiv predmet.

Izrek o kinetični energiji lahko formuliran takole: delovna sila rezultanta uporablja za določeno telo, je enako spremembi kinetične energije telesa.