Кинетическая энергия

Если мы хотим ускорить объект, то мы должны применить к нему силу. Применение силы требует от нас выполнения работы. После того, как работа была выполнена, энергия передается объекту, и объект будет двигаться с новой постоянной скоростью. Передаваемая энергия называется кинетической энергией и зависит от массы и скорости.

Кинетическая энергия может передаваться между объектами и превращаться в другие виды
энергии.

Как можно рассчитать кинетическую энергию?

Чтобы рассчитать кинетическую энергию, начнем с поиска проделанной работы, $W$ силой $F$ в
простом примере. Рассмотрим коробку массы $m$, которая перемещается на расстояние $d$ вдоль поверхности силой, параллельной этой поверхности. Как мы знаем работа будет равна:

$W = F·d = m·a·d$

Если мы вспомним наши кинематические уравнения движения, мы знаем, что можем
заменить ускорение, если знаем начальную и конечную скорость – $v_н$ и $v_к$.

$W\;=\;m\cdot d\cdot\frac{v_к^2-v_н^2}{2d}=m\cdot\frac{v_к^2-v_н^2}2=\;\frac12\cdot m\cdot$

$v_к^2-\frac12\cdot m\cdot v_н^2$

Таким образом, когда выполняется объем работы над объектом, величину ($mv^2 )/2$ называют
кинетической энергией $К$.

В качестве альтернативы можно сказать, что изменение кинетической энергии равно чистой работе, проделанной над объектом или системой.

$W_{сист} = ΔK$

Этот результат известен как теорема работы-энергии и применяется в целом, даже с силами,
которые изменяются по направлению и величине. Это важно при изучении законов сохранения энергии и консервативных сил.

Что интересного в кинетической энергии?

Есть несколько интересных вещей о кинетической энергии, которые мы можем видеть из
уравнения.

• Кинетическая энергия зависит от скорости объекта в квадрате. Это означает, что когда скорость объекта удваивается, его кинетическая энергия увеличивается в четыре раза. Автомобиль, движущийся со скоростью 60 километров в час, имеет в четыре раза больше кинетической энергии идентичного автомобиля, движущегося со скоростью 30 километров в час, и, следовательно, в четыре раза больше вероятности получения повреждений в случае аварии.

• Кинетическая энергия всегда должна быть либо нулевой, либо положительной величиной. Хотя скорость может иметь положительное или отрицательное значение, квадрат скорости всегда положителен.

Кинетическая энергия не является вектором. Таким образом, теннисный мяч, брошенный вправо со скоростью 5 м / с, обладает той же кинетической энергией, что и теннисный мяч, сброшенный со скоростью 5 м / с.

Не получается самостоятельно разобраться с темой? Заказать написание статьи по физике!

Тест по теме «Кинетическая энергия»