13 KINĒTISKĀS ENERĢIJAS PIEMĒRI IKDIENAS DZĪVĒ - ZINĀTNE - 2025

Daži ikdienas dzīves kinētiskās enerģijas piemēri var būt kalniņu, bumbiņas vai automašīnas pārvietošanās. Kinētiskā enerģija ir enerģija, kas objektam ir, kad tā atrodas kustībā, un tās ātrums ir nemainīgs.

Tas tiek definēts kā piepūle, kas nepieciešama, lai paātrinātu ķermeni ar noteiktu masu, liekot tai pārvietoties no atpūtas stāvokļa uz stāvokli ar kustību. Tiek uzskatīts, ka tādā mērā, kādā objekta masa un ātrums ir nemainīgi, tāpat arī tā paātrinājums. Tādā veidā, ja mainās ātrums, mainīsies arī vērtība, kas atbilst kinētiskajai enerģijai.

Kad vēlaties apturēt kustībā esošo objektu, ir jāpielieto negatīva enerģija, kas ir pretstatā kinētiskās enerģijas vērtībai, ko minētais objekts rada. Šī negatīvā spēka lielumam jābūt vienādam ar kinētiskās enerģijas lielumu, lai objekts apstātos (Nardo, 2008).

Kinētiskās enerģijas koeficientu parasti saīsina ar burtiem T, K vai E (E- vai E + atkarībā no spēka virziena). Tāpat termins “kinētika” ir atvasināts no grieķu vārda “κίνησις” vai “kinēsis”, kas nozīmē kustību. Terminu "kinētiskā enerģija" pirmo reizi izveidoja Viljams Thomsons (lords Kevins) 1849. gadā.

No kinētiskās enerģijas izpētes tiek iegūts ķermeņu kustības pētījums horizontālā un vertikālā virzienā (kritieni un pārvietojums). Tika analizēti arī iespiešanās, ātruma un trieciena koeficienti.

Kinētiskās enerģijas piemēri

Kinētiskā enerģija kopā ar potenciālu ietver lielāko daļu enerģijas, ko uzskaitījusi fizika (cita starpā kodolieroču, gravitācijas, elastīgo, elektromagnētisko).

1- Sfēriski ķermeņi

Kad divi sfēriski ķermeņi pārvietojas ar vienādu ātrumu, bet tiem ir atšķirīgas masas, ķermenim ar lielāku masu attīstīsies lielāks kinētiskās enerģijas koeficients. Tas attiecas uz diviem bumbiņām ar atšķirīgu izmēru un svaru.

Kinētiskās enerģijas pielietojumu var novērot arī tad, kad bumba tiek izmesta tā, lai tā nonāktu uztvērēja rokās.

Bumba pāriet no miera stāvokļa uz kustības stāvokli, kurā tā iegūst kinētiskās enerģijas koeficientu, kurš tiek noregulēts uz nulli, kad to uztver uztvērējs.

2 - amerikāņu kalniņi

Kad kalniņu automašīnas atrodas augšpusē, to kinētiskās enerģijas koeficients ir vienāds ar nulli, jo šīs automašīnas atrodas miera stāvoklī.

Tiklīdz viņus piesaista smaguma spēks, nolaišanās laikā viņi sāk kustēties ar pilnu ātrumu. Tas nozīmē, ka kinētiskā enerģija pakāpeniski palielināsies, palielinoties ātrumam.

Ja amerikāņu kalniņu automašīnā ir lielāks pasažieru skaits, kinētiskās enerģijas koeficients būs lielāks, ja vien ātrums nesamazinās. Tas ir tāpēc, ka vagonam būs lielāka masa. Šajā attēlā varat redzēt, kā potenciālā enerģija rodas, kāpjot kalnā, un kinētisko enerģiju, nokāpjot no tā:

3- beisbols

Kad objekts atrodas miera stāvoklī, tā spēki ir līdzsvaroti, un kinētiskās enerģijas vērtība ir vienāda ar nulli. Kad beisbola krūze pirms bumbiņas izlikšanas tur bumbu, bumba atrodas miera stāvoklī.

Pēc tam, kad bumba ir izmesta, tā pakāpeniski un īsā laikā iegūst kinētisko enerģiju, lai varētu pārvietoties no vienas vietas uz otru (no krūzes vietas uz uztvērēja rokām).

4 - Automašīnas

Automašīnai, kas atrodas miera stāvoklī, enerģijas koeficients ir vienāds ar nulli. Tiklīdz šis transportlīdzeklis paātrinās, tā kinētiskās enerģijas koeficients sāk palielināties tādā veidā, ka, ja ir lielāks ātrums, tad būs arī lielāka kinētiskā enerģija.

5 - Riteņbraukšana

Velosipēdistam, kurš atrodas starta vietā, neveicot nekādas kustības, kinētiskās enerģijas koeficients ir vienāds ar nulli. Tomēr, tiklīdz sākat pedāli, šī enerģija palielinās. Tādējādi, jo lielāks ātrums, jo lielāka kinētiskā enerģija.

Kad pienāk bremzēšanas brīdis, velosipēdistam jāpalēnina un jāpieliek pretēji spēki, lai varētu bremzēt velosipēdu un atgriezties pie enerģijas koeficienta, kas vienāds ar nulli.

6- Bokss un trieciens

Boksa spēles laikā tiek parādīts trieciena spēka piemērs, kas iegūts no kinētiskās enerģijas koeficienta. Abiem pretiniekiem var būt vienāda masa, bet viens no viņiem var būt ātrāks kustībās.

Tādā veidā kinētiskās enerģijas koeficients būs lielāks tajā, kurai ir lielāks paātrinājums, garantējot lielāku triecienu un spēku sitienā (Lucas, 2014).

7- Durvju atvēršana viduslaikos

Līdzīgi kā bokseris, kinētiskās enerģijas principu parasti izmantoja viduslaikos, kad uz pils durvīm veda smagus aunus.

Jo ātrāk stumj cilindru vai baļķi, jo lielāka ir trieciens.

8- Akmens vai atlūzas krišana

Akmens pārvietošanai kalnā ir nepieciešama izturība un veiklība, it īpaši, ja akmenim ir liela masa.

Tomēr tā paša akmens nolaišanās lejup pa nogāzi notiks ātri, pateicoties spēkam, ko jūsu ķermenim pieliek gravitācija. Tādā veidā, palielinoties paātrinājumam, palielināsies kinētiskās enerģijas koeficients.

Kamēr akmens masa ir lielāka un paātrinājums ir nemainīgs, kinētiskās enerģijas koeficients būs proporcionāli lielāks.

9- vāzes krišana

Kad vāze nokrīt no tās vietas, tā pārvietojas no atpūtas stāvokļa. Kad gravitācija pieliek spēku, vāze sāk iegūt paātrinājumu un savā masā pakāpeniski uzkrāj kinētisko enerģiju. Šī enerģija tiek atbrīvota, kad vāze nonāk zemē un saplīst.

10- Persona uz skeitborda

Kad cilvēks, kurš brauc ar skrituļdēli, atrodas miera stāvoklī, viņa enerģijas koeficients būs vienāds ar nulli. Tiklīdz tā sāk kustību, tā kinētiskās enerģijas koeficients pakāpeniski palielināsies.

Tāpat, ja šai personai ir liela masa vai arī viņa skeitbords ir spējīgs iet ātrāk, viņa kinētiskā enerģija būs augstāka.

11- slīpēta pulēta tērauda bumbiņas

Ja cietā bumba tiek pagriezta atpakaļ un tiek atbrīvota, lai saduras ar nākamo bumbiņu, tā, kas atrodas pretējā galā, pārvietosies, ja tiek veikta tā pati procedūra, bet tiek ņemtas un atbrīvotas divas bumbiņas, otrs gals pārvietosies. viņi arī pagriezīs divas bumbiņas.

Šī parādība ir pazīstama kā gandrīz elastīga sadursme, kurā kustīgās sfēras radītās kinētiskās enerģijas zudumi un to sadursme ar otru ir minimāla.

12- Vienkārša svārsts

Ar vienkāršu svārstu saprot masas daļiņu, kas tiek apturēta no fiksēta punkta ar noteikta garuma un nenozīmīgas masas diegu, kas sākotnēji atrodas līdzsvarotā stāvoklī, perpendikulāri zemei.

Kad šīs masas daļiņas tiek pārvietotas uz pozīciju, kas nav sākotnējā, un tiek atbrīvotas, svārsts sāk svārstīties, potenciālo enerģiju pārvēršot kinētiskajā enerģijā, kad tā šķērso līdzsvara stāvokli.

12- elastīgs

Izstiepjot elastīgu materiālu, tas saglabās visu enerģiju elastīgās mehāniskās enerģijas veidā.

Ja šis materiāls tiek sagriezts vienā no tā galiem, visa uzkrātā enerģija tiks pārveidota kinētiskajā enerģijā, kas pāries uz materiālu un pēc tam uz objektu, kas atrodas otrā galā, izraisot tā pārvietošanos.

13- ūdenskritums

Kad ūdens krītas un kaskādes, tas notiek potenciālās mehāniskās enerģijas, ko rada augstums, un kinētiskās enerģijas dēļ, kas rodas tā kustības dēļ.

Tādā pašā veidā jebkura ūdens straume, piemēram, upes, jūras vai tekošs ūdens, atbrīvo kinētisko enerģiju.

13- burinieks

Vējš vai kustīgs gaiss rada kinētisko enerģiju, kas tiek izmantota, lai padziļinātu buru laivas.

Ja vējš, kas sasniedz buras, ir lielāks, tad buriniekam būs lielāks ātrums.

Atsauces

1. Akadēmija, K. (2017). Iegūts no Kas ir kinētiskā enerģija?: Khanacademy.org.
2. BBC, T. (2014). Zinātne. Iegūts no enerģijas kustībā: bbc.co.uk.
3. Klase, TP (2016). Iegūts no kinētiskās enerģijas: fizikaclassroom.com.
4. FAQ, T. (2016. gada 11. marts). Mācīt - Jautājumi. Iegūti no kinētiskās enerģijas piemēriem: tech-faq.com.
5. Lūkass, J. (2014. gada 12. jūnijs). Dzīvā zinātne. Izgūts no vietnes Kas ir kinētiskā enerģija?: Livescience.com.
6. Nardo, D. (2008). Kinētiskā enerģija: kustības enerģija. Mineapolisa: Explorin Science.
7. (2017). softschools.com. Iegūts no kinētiskās enerģijas: softschools.com.