- Hva er kinetisk energi?
- Kinetisk energi i henhold til studiefenomenet
- Forskjellen mellom potensiell energi og kinetisk energi
- Eksempler på kinetisk energi
Vi forklarer hva kinetisk energi er. Også forskjellen mellom potensiell energi og kinetisk energi, og noen eksempler.
Hva er kinetisk energi?
Kinetisk energi er den energien som en kropp eller et system besitter på grunn av sin bevegelse.
De fysisk definerer det som mengden av jobb utført av alle kreftene som virker på en kropp med en masse nødvendig for å akselerere den fra en starthastighet til en annen slutthastighet. Når denne hastigheten er nådd, ifølge Treghetsloven, vil mengden akkumulert kinetisk energi forbli konstant, det vil si at den ikke vil variere, med mindre en annen kraft igjen virker på kroppen, utøver arbeid på den, endrer hastigheten og derfor dens kinetiske energi.
Kinetisk energi er ofte representert med symbolet Ec (det kan være E + eller E–, avhengig av tilfellet), men noen ganger brukes symbolene også T eller K. Det uttrykkes vanligvis i Joule (J).
Det er mulig å bestemme den kinetiske energien til et objekt ved å bruke forskjellige formler i mekanikk klassisk, slik som: Ec = (m.v2) / 2 hvor m er massen (Kg) av objektet og v hastigheten (m/s). Dermed er 1 J = 1Kg.1m2 / s2.
Kinetikk, som alle andre typer Energi, kan bli varme og i andre former for energi.
Kinetisk energi i henhold til studiefenomenet
Studiet av kinetisk energi avhenger av det teoretiske rammeverket som kreves av fenomenet som skal analyseres:
- I klassisk mekanikk. Den kinetiske energien avhenger av kroppens masse og hastighet, som alltid vil være mye mindre enn lysets hastighet.
- I relativistisk mekanikk. Fenomener studeres der objektets hastighet (v) er nær lysets hastighet, (som i fysikk er betegnet med bokstaven c). I disse tilfellene er formelen for kinetisk energi forskjellig fra det klassiske tilfellet, siden spesielt denne energien avhenger av forholdet v/c.
- I kvantemekanikk. Hendelser som involverer subatomære partikler som for eksempel elektroner. Det er en teori med høy grad av kompleksitet, hvor fysiske størrelser (inkludert kinetisk energi) beskrives med bølgefunksjoner, som representerer odds.
Forskjellen mellom potensiell energi og kinetisk energi
Den kinetiske energien (Ec) og den potensielle energien (Ep), lagt sammen, utgjør mekanisk energi (Em) av et objekt eller system. Imidlertid er de forskjellige ved at mens den første gjelder kropper i bevegelse, har den andre å gjøre med mengden energi som er akkumulert i et objekt i hvile.
Sagt slik avhenger potensiell energi av hvordan objektet eller systemet er plassert i forhold til kraftfeltet rundt det, mens kinetikk har å gjøre med bevegelsene det foretar.
Det er tre typer potensiell energi:
- Gravitasjonspotensialenergi. Det er knyttet til høyden som gjenstandene er og attraksjonen til gravitasjon om dem.
- Elastisk potensiell energi. Det har å gjøre med visse gjenstanders tendens til å gjenvinne sin opprinnelige form, når de først har blitt tvunget av en ytre kraft til å forlate den (for eksempel fjærer).
- Elektrisk potensiell energi. Det er definert som det negative arbeidet som gjøres av den elektrostatiske kraften for å flytte en ladning fra en startposisjon til en endelig posisjon.
Eksempler på kinetisk energi
Noen eksempler hvor eksistensen av kinetisk energi er verifisert kan være:
- Kast en ball for ham luft. Vi tvinger en ball til å kaste den opp i luften, og lar den falle på grunn av tyngdekraften. Ved å gjøre det vil han tilegne seg kinetisk energi som, når den fanges opp av en annen spiller, må kompensere med arbeid av samme størrelse hvis han ønsker å stoppe og beholde den.
- En berg-og-dal-banevogn. En berg-og-dal-banebil i en fornøyelsespark vil presentere potensiell energi til det øyeblikket den begynner å falle, og hastigheten og massen gir den økende kinetisk energi. Sistnevnte vil være større hvis vognen er full enn hvis den er tom (da det blir mer masse).
- Slå noen ned kl til vanlig. Hvis vi løper mot en venn og hopper på ham, vil den kinetiske energien vi får under løpet overvinne tregheten i kroppen hans og vi vil slå ham ned. Om høsten vil begge legemer legge til den kinetiske energien i leddet, og det vil til slutt være til vanlig den som stopper bevegelsen.