Energia cinetică: concept

Energia cinetică este, prin definiție, o valoare egală cu jumătate din masa corpului în mișcare, înmulțită cu pătratul vitezei acestui corp. Acesta este unul dintre cei mai importanți termeni ai mecanicii moderne. Pentru a pune pe scurt, este vorba de energia mișcării sau de diferența dintre energia totală și energia de odihnă. Totuși, esența ei nu este pe deplin înțeleasă în știința modernă.

Energia cinetică (din grupul Kinema - mișcare) a unui corp într-o stare Este egal cu zero. Adesea, această valoare este asociată nu numai cu masa și viteza. Deci, conform unei definiții, energia cinetică este o lucrare făcută la o anumită viteză. Se măsoară în jouli.

Energia cinetică a unui sistem este o cantitate care este strâns legată de viteza fiecăruia dintre punctele sale.

Se consideră atât în mișcarea înainte cât și în mișcarea de rotație. Primul caz a fost deja explicat în detaliu mai sus, aceasta este jumătate din masa unui obiect înmulțit cu viteza sa într-un pătrat. Iar energia cinetică a rotației organismului este reprezentată ca suma energiilor cinetice ale fiecăruia dintre volumele elementare ale unui corp dat. Sau ca valoarea momentului de inerție înmulțită cu pătratul vitezei unghiulare împărțit la două.

Să presupunem că există un corp solid care face o mișcare în jurul axei Fixată, trecând prin ea. Acest obiect poate fi împărțit în volume elementare mici, fiecare dintre ele având masa sa elementară. În jurul axei fixe, corpul luat în considerare face mișcări. Fiecare dintre volumele elementare descrie un cerc cu raza corespunzătoare. Viteza unghiulară a rotației lor este aceeași. Și, prin urmare, energia cinetică a unui corp dat este suma energiilor cinetice ale tuturor volumelor sale elementare care se mișcă în jurul axei. O versiune simplificată a acestei formule este jumătate din produsul pătratului vitezei unghiulare și momentului de inerție.

În unele cazuri, energia cinetică este suma energiei translaționale și a celei de rotație. De exemplu, culisante fără alunecare pe un cilindru înclinat. Deplasându-se în față, efectuează mișcare translațională , în timp ce se deplasează, de asemenea, în jurul axei sale.

Una dintre componentele energiei cinetice de rotație este momentul de inerție, despre care a fost menționat mai sus. Aceasta depinde de greutatea corporală totală, precum și de distribuția acesteia în raport cu axa de rotație. Ce este? Aceasta este o măsură a inerției de mișcare în jurul axei, la fel ca în mișcarea înainte, măsura inerției este masă. Aceasta este o cantitate foarte importantă. Cu cât este mai mare momentul inerției, cu atât este mai dificil să aduci corpul într-o stare de rotație. Viteza unghiulară caracterizează viteza cu care solidul se mișcă în jurul axei sale. Unitatea de măsură este rad / s. Viteza unghiulară este raportul dintre unghiul de rotație și intervalul de timp în care acest unghi trece prin obiectul rotativ.

Teorema energiei cinetice poate fi formulată aproximativ după cum urmează: activitatea unei forțe care acționează asupra unui anumit corp este echivalentă cu o schimbare a energiei cinetice a unui corp dat.