13 Příklady kinetické energie v každodenním životě

3280
David Holt

Nějaký příklady kinetické energie každodenního života může být pohyb na horské dráze, kouli nebo autě. Kinetická energie je energie, kterou má objekt, když je v pohybu a jeho rychlost je konstantní.

Je definována jako úsilí, které je potřeba k zrychlení těla s danou hmotou, aby bylo možné přejít ze stavu klidu do stavu pohybu. Předpokládá se, že do té míry, do jaké jsou hmota a rychlost objektu konstantní, stejně tak jeho zrychlení. Tímto způsobem, pokud se rychlost změní, změní se také hodnota odpovídající kinetické energii.

Pokud chcete zastavit objekt, který je v pohybu, je nutné použít negativní energii, která působí proti hodnotě kinetické energie, kterou daný objekt přináší. Velikost této negativní síly musí být stejná jako kinetická energie, aby se objekt mohl zastavit (Nardo, 2008).

Koeficient kinetické energie je obvykle zkrácen písmeny T, K nebo E (E- nebo E + v závislosti na směru síly). Podobně je termín „kinetika“ odvozen z řeckého slova „κίνησις“ nebo „kinēsis“, což znamená pohyb. Termín „kinetická energie“ poprvé vytvořil William Thomson (lord Kevin) v roce 1849..

Studium pohybu těles v horizontálním a vertikálním směru (pády a posunutí) je odvozeno od studia kinetické energie. Analyzovány byly také penetrační, rychlostní a nárazové koeficienty.

Příklady kinetické energie

Kinetická energie spolu s potenciálem zahrnuje většinu energií uvedených fyzikou (mimo jiné jadernou, gravitační, elastickou, elektromagnetickou). 

1 - Sférická tělesa

Když se dvě kulová tělesa pohybují stejnou rychlostí, ale mají různé hmotnosti, tělo s větší hmotou vyvine vyšší koeficient kinetické energie. To je případ dvou kuliček různé velikosti a hmotnosti.

Aplikaci kinetické energie lze pozorovat také při hodu míčem tak, aby dosáhl do rukou přijímače..

Míč přejde ze stavu klidu do stavu pohybu, kde získá koeficient kinetické energie, který je vynulován, jakmile je zachycen přijímačem..

2 - Horská dráha

Když jsou vozy horské dráhy nahoře, jejich koeficient kinetické energie se rovná nule, protože jsou v klidu.

Jakmile je přitáhne gravitační síla, začnou se během sestupu pohybovat plnou rychlostí. To znamená, že kinetická energie se bude postupně zvyšovat s rostoucí rychlostí..

Pokud je uvnitř vozu s horskou dráhou větší počet cestujících, bude koeficient kinetické energie vyšší, pokud se rychlost nesníží. Je to proto, že vůz bude mít větší hmotnost. Na následujícím obrázku vidíte, jak se potenciální energie vyskytuje při výstupu na horu a kinetická energie při sestupu:

3- Baseball

Když je objekt v klidu, jeho síly jsou vyvážené a hodnota kinetické energie se rovná nule. Když baseballový nadhazovač drží míč před nadhazováním, je míč v klidu..

Jakmile je však míč hoden, získává kinetickou energii postupně a za krátkou dobu, aby se mohl pohybovat z jednoho místa na druhé (z bodu nadhazovače do rukou přijímače).

4 - Automobily

Auto v klidu má energetický koeficient rovný nule. Jakmile toto vozidlo zrychlí, jeho koeficient kinetické energie se začne zvyšovat takovým způsobem, že při vyšší rychlosti bude i více kinetické energie..

5- Jízda na kole

Cyklista, který je ve výchozím bodě, aniž by vyvíjel jakýkoli typ pohybu, má koeficient kinetické energie ekvivalentní nule. Jakmile však začnete šlapat, tato energie se zvyšuje. Čím vyšší je rychlost, tím větší je kinetická energie..

Jakmile nastane okamžik brzdění, cyklista musí zpomalit a vyvinout protichůdné síly, aby mohl zpomalit kolo a vrátit se k energetickému koeficientu rovnému nule..

6- Box a dopad

Příklad síly nárazu, která je odvozena z koeficientu kinetické energie, je doložen během boxerského zápasu. Oba soupeři mohou mít stejnou hmotnost, ale jeden z nich může být rychlejší v pohybech.

Tímto způsobem bude koeficient kinetické energie vyšší u toho, který má větší zrychlení, což zaručuje větší dopad a sílu při nárazu (Lucas, 2014).

7- Otevření dveří ve středověku

Stejně jako boxer, princip kinetické energie se běžně používal během středověku, kdy byli těžkými beranidly hnáni k otevření dveří hradu..

Pokud byl beran nebo kůl poháněn vyšší rychlostí, tím větší byl náraz.

8- Pád kamene nebo oddělení

Pohyb kamene z kopce vyžaduje sílu a obratnost, zvláště když má kámen velkou hmotu..

Sestup stejného kamene ze svahu však bude rychlý díky síle, kterou na vaše tělo působí gravitace. Tímto způsobem, jak se zrychlení zvyšuje, se zvyšuje koeficient kinetické energie..

Pokud je hmotnost kamene větší a zrychlení je konstantní, bude koeficient kinetické energie úměrně vyšší..

9- Pád vázy

Když váza spadne ze svého místa, přejde z klidového stavu do pohybu. Jak gravitace vyvíjí svou sílu, váza začíná zrychlovat a postupně akumuluje kinetickou energii ve své hmotě. Tato energie se uvolní, když váza dopadne na zem a rozbije se.

10- Osoba na skateboardu

Když je člověk, který jezdí na skateboardu, v klidovém stavu, jeho energetický koeficient se bude rovnat nule. Jakmile zahájí pohyb, jeho koeficient kinetické energie se bude postupně zvyšovat.

Stejným způsobem, pokud má uvedená osoba velkou hmotu nebo je její skateboard schopen jet vyšší rychlostí, bude její kinetická energie větší..

11- Válcování leštěných ocelových koulí

Pokud je tvrdý míč otočen zpět a uvolněn ke srážce s dalším míčem, bude se pohybovat ten na opačném konci, pokud je proveden stejný postup, ale jsou odebrány a uvolněny dva míčky, bude se pohybovat druhý konec. také.

Tento jev je znám jako téměř elastická srážka, kde je ztráta kinetické energie produkované pohybujícími se koulemi a jejich vzájemná srážka minimální..

12 - Jednoduché kyvadlo

Jednoduché kyvadlo je chápáno jako částice hmoty, která je zavěšena na pevném bodě se závitem určité délky a zanedbatelné hmotnosti, který je zpočátku ve vyvážené poloze, kolmo k zemi..

Když je tato částice hmoty přemístěna do jiné než původní polohy a je uvolněna, kyvadlo začne oscilovat a transformuje potenciální energii na energii kinetickou, když překročí rovnovážnou polohu.

12- Elastický

Roztažením pružného materiálu bude uchovávat veškerou energii ve formě pružné mechanické energie.

Pokud je tento materiál řezán na jednom ze svých konců, veškerá akumulovaná energie bude transformována na kinetickou energii, která přejde na materiál a poté na objekt, který je na druhém konci, což způsobí jeho pohyb..

13- vodopád

Když voda padá a kaskáduje, je to kvůli potenciální mechanické energii generované výškou a kinetické energii v důsledku jejího pohybu.

Podobně jakýkoli proud vody, jako jsou řeky, moře nebo tekoucí voda, uvolňuje kinetickou energii..

13- Plachetnice

Vítr nebo pohybující se vzduch generuje kinetickou energii, která se používá k pohonu plachetnic..

Pokud je větrné množství, které dosáhne plachty, větší, plachetnice bude mít větší rychlost.

Reference

  1. Academy, K. (2017). Citováno z Co je kinetická energie?: Khanacademy.org.
  2. BBC, T. (2014). Věda. Získané z energie v pohybu: bbc.co.uk.
  3. Učebna, T. P. (2016). Získané z kinetické energie: physicsclassroom.com.
  4. FAQ, T. (11. března 2016). Teach - Časté dotazy. Získané z příkladů kinetické energie: tech-faq.com.
  5. Lucas, J. (12. června 2014). Živá věda. Citováno z Co je kinetická energie?: Livescience.com.
  6. Nardo, D. (2008). Kinetická energie: Energie pohybu. Minneapolis: Explorin Science.
  7. (2017). softschools.com. Získané z kinetické energie: softschools.com.

Zatím žádné komentáře