Energija je prisutna u našem okruženju i svojstvena je svim svakodnevnim mjestima i aktivnostima, poput trčanja, hodanja, uzimanja mobilnog telefona ili vožnje bicikla. Olakšava transformacije unutar fizičkih bića. Energija je karakteristika koja se može prenositi, transportovati i skladištiti. Nadalje, podložan je pretvaranju iz jednog oblika u drugi i može se sačuvati u smislu količine, iako se neki dio uvijek gubi.
U ovom članku ćemo vam reći šta je kinetička energija a mi ćemo vam dati nekoliko primjera kako biste ih lakše razumjeli.
Šta je kinetička energija i kako se proizvodi?
Kinetička energija se odnosi na energiju koju tijelo posjeduje zbog svog kretanja. Ovaj oblik energije ovisi i o masi tijela i o njegovoj brzini. Predstavlja radni potencijal koji omogućava objektu da pređe iz stanja mirovanja u stanje kretanja određenom brzinom.
Kinetička energija proizlazi iz samog kretanja i može se odrediti korištenjem formule kinetičke energije: Kinetička energija jednaka je polovini proizvoda mase (m) pomnoženog s kvadratom brzine (v). U pojednostavljenom obliku, to se izražava kao: Ec = ½ * mv².
Na primjer, tijelo koje ostaje u potpunom mirovanju ima koeficijent kinetičke energije 0. Kada se krene i doživi ubrzanje, kinetička energija tijela će se povećati. Međutim, da bi se tijelo vratilo u stanje mirovanja, ono mora apsorbirati količinu energije ekvivalentnu, ali u negativnom obliku, onoj koju je prvobitno primilo da bi započelo svoje kretanje.
Pretvaranje kinetičke energije u električnu energiju
Pretvaranje kinetičke energije u električnu se odvija putem uređaja poznatog kao električni generator. U tom kontekstu, mehanička energija, posebno kinetička energija, pretvara se u električnu energiju. Početni izvor energije može doći iz različitih prirodnih elemenata, kao što su voda ili vjetar, koji stvaraju kretanje koje potom omogućuje generatoru da proizvodi električnu energiju.
Kinetička energija služi kao sredstvo za proizvodnju električne ili toplinske energije. Primjer pretvaranja kinetičke energije u električnu energiju nalazi se u dinamu bicikla: rotacija kotača uzrokuje rotaciju dinama, čime se aktivira svjetlo bicikla. U oblasti obnovljivih izvora energije, drugi primjer je električna energija proizvedena mehanizmima koji se koriste u energiji vjetra. Ovaj proces u osnovi pretvara kinetičku energiju u električnu kroz kretanje lopatica koje se nalaze na vjetroturbinama.
Kinetička energija prema oblasti studija
Kinetička energija ima karakteristike u zavisnosti od oblasti studija:
- u klasična mehanika, kinetička energija tijela određena je njegovom masom i brzinom, koja će uvijek biti znatno manja od brzine svjetlosti.
- Na polju relativističke mehanike, proučavaju se pojave u kojima se brzina objekta (v) približava brzini svjetlosti, što je u fizici predstavljeno simbolom c. U takvim slučajevima, jednadžba kinetičke energije razlikuje se od one klasične mehanike, uglavnom zato što ova energija ovisi o odnosu između v i c.
- Na polju kvantna mehanika, događaji povezani sa subatomskim česticama, uključujući elektrone, su artikulisani. Ova teorija pokazuje značajan nivo složenosti, u kojoj fizičke veličine, kao što je kinetička energija, karakteriziraju valne funkcije koje označavaju vjerovatnoće.
Primjeri kinetičke energije
Navedimo nekoliko primjera kinetičke energije kako bi bilo jasno šta je to:
- Kada osoba pokrene skuter, kinetička energija se generiše trenutno kada se skuter počne kretati. U slučaju staklene vaze u slobodnom padu, gravitacijske sile djeluju na vazu, što rezultira akumulacijom kinetičke energije dok se spušta. Ova energija se na kraju oslobađa pri udaru o tlo ili drugu površinu, uzrokujući da se vaza razbije.
- Kada je bačena lopta, primjena sile na nepokretnu loptu proizvodi njeno ubrzanje, što uzrokuje da ona pređe određenu udaljenost koja je u korelaciji s veličinom primijenjene sile. Tokom svog kretanja, lopta stvara kinetičku energiju.
- Kamen koji se kreće niz padinu stvara kinetičku energiju, što zavisi kako od mase kamena tako i od brzine koju postiže prilikom spuštanja. Slično, čin hodanja također proizvodi kinetičku energiju, s varijacijama na koje utječu težina osobe i brzina kojom se pokret odvija. Na primjer, ako bi neko trčao umjesto hoda, količina proizvedene energije bi se značajno povećala.
- Roller coaster vozilo. U zabavnom parku, roller coaster vozilo ima potencijalnu energiju do trenutka kada počne da se spušta, pri čemu njegova brzina i masa doprinose povećanju kinetičke energije. Ova kinetička energija će biti veća kada je vozilo zauzeto nego kada je prazno, jer će masa biti znatno veća.
- Obaranje osobe na tlo uključuje specifičan prijenos kinetičke energije. Kada trčimo prema prijatelju i preskočimo ga, kinetička energija akumulirana tokom trčanja će premašiti onu u stacionarnom položaju. Tijelo će savladati svoju inerciju, uzrokujući da prijatelj padne na tlo. Nakon udara, oba tijela će kombinovati svoju kinetičku energiju i konačno stati kada stignu do tla.
Razlike između kinetičke i potencijalne energije
Energija se manifestira u različitim oblicima, uključujući toplinsku, nuklearnu, elektromagnetnu i mehaničku, između ostalih. Kinetička energija, kao što smo već spomenuli, odnosi se na energiju koju objekt posjeduje kao rezultat njegovog kretanja. naprotiv, Potencijalna energija se definira kao energija koju objekt ima zbog svog položaja; Na primjer, objekat koji se nalazi na visini ima veću potencijalnu energiju u odnosu na onaj koji se nalazi na nivou tla, što odražava energiju koju ima u rezervi.
Nadam se da uz ove informacije možete naučiti više o kinetičkoj energiji i nekim primjerima.