Kinetisk energi: koncept

Den kinetiska energin är enligt definitionenen kvantitet som motsvarar hälften av den rörliga kroppens massa multiplicerad med kvadraten av hastigheten för denna kropp. Detta är en av de viktigaste termerna av modern mekanik. För att uttrycka det kort är det rörelsens energi, eller skillnaden i total energi och viloläge. Ändå är dess väsen inte fullt ut förstådd i modern vetenskap.

Kinetisk energi (från Kinema-gruppen - rörelse) av en kropp i ett tillstånd

är noll. Ofta är detta värde associerat inte bara med massa och hastighet. Så enligt en definition är kinetisk energi ett arbete utfört med en viss hastighet. Det mäts i joules.

Den kinetiska energin i ett system är en kvantitet som är nära relaterad till varvtalet för var och en av dess punkter.

Det betraktas som i framåtriktningen,och i rotationen. Det första fallet har redan förklarats i detalj ovan, det här är halva massan av ett objekt multiplicerat med sin hastighet i en kvadrat. Och den kinetiska energin i kroppens rotation är representerad som summan av de kinetiska energierna i varje av de elementära volymerna i en given kropp. Eller som värdet av tröghetsmomentet multiplicerat med kvadraten av vinkelhastigheten dividerad med två.

Antag att det finns någon fast kropp som rör sig runt axeln

rörelsefri passerar genom den. Detta objekt kan delas upp i små elementära volymer, som var och en har sin egen elementära massa. Kroppen ifråga rör sig runt den fasta axeln. Dessutom beskriver var och en av de elementära volymerna en cirkel av motsvarande radie. Samma vinkelhastighet av deras rotation. Och därför är den kinetiska energin hos en given kropp summan av de kinetiska energierna i alla dess elementära, rör sig runt volymaxeln. En förenklad version av denna formel är halva produkten av kvadraten av vinkelhastigheten och tröghetsmomentet.

I vissa fall är kinetisk energisumman av både translations- och rotationsenergi. Till exempel en cylinder som glider utan att glida längs en lutande linje. Förflyttning framåt, det utför en translationell rörelse, medan den också rör sig runt sin axel.

En av komponenterna i kinetisk energirotation är tröghetsmomentet, vilket nämndes ovan. Det beror på kroppens totala massa, liksom på dess fördelning med hänsyn till rotationsaxeln. Vad är det här? Detta är ett mått på rörelsens tröghet runt en axel, precis som i framåtrörelsen är ett inertimått en massa. Detta är ett mycket viktigt värde. Ju större tröghetsmomentet är desto svårare är det att få kroppen att rotera. Vinkelhastighet karakteriserar hur snabbt en fast kropp rör sig runt sin axel. Enheten är rad / s. Vinkelhastigheten är förhållandet av vridningsvinkeln till det tidsintervall över vilket denna vinkel passerar ett roterande objekt.

Den kinetiska energisatsen kan formuleras så här: kraftens arbete, vilket är det resultat som appliceras på en viss kropp, motsvarar förändringen i den kinetiska energin hos en given kropp.