ЯК змінюється кінетична енергія :: як змінюється кінетична енергія тіл

Кінетична енергія - основа всього руху в природі. З кінетичної енергією летять кулі, тікають спортсмени і рухаються планети. Чим же цей тип енергії відрізняється від інших і як змінюється?

Інструкція

Кінетичної енергією володіють виключно рухомі тіла. Крім кінетичної, в механіці існує ще й потенційна енергія, якою володіють або тіла, підняті над поверхнею планети (вони притягуються силами гравітації), або тіла, які зазнали деформації (пружна пружина, шматок гуми).

Кінетична і потенційна енергії нерозривно пов`язані один з одним. У процесі падіння або польоту тіло має як швидкістю, так і масою (за винятком крайніх положень).

Для визначення значення кінетичної енергії необхідно знати швидкість тіла (V) і його масу (m). Можна скористатися зручною формулою Е (кін.) = M * V * V / 2. Читається: «Кінетична енергія прямо пропорційна добутку маси тіла на квадрат його швидкості, поділеної на два». Звідси стає ясно, що при швидкості, що дорівнює нулю, кінетична енергія буде також дорівнює нулю (через «порожнього» знаменника).

При вільному падінні тіла енергія переходить з потенційною в кінетичну. Для прикладу можна представити вантаж, підвішений на висоті 10 метрів, масою в 1 кг. На підвісі він знаходиться нерухомо, його потенційна енергія дорівнює всієї енергії (повної механічної енергії). Обчисливши її за формулою E (піт.) = M * g * h (де h - висота, g = 9,8 - прискорення вільного падіння, константа), отримаємо 98 Дж.

За законом збереження енергії (ЗСЕ, фундаментальному закону природи) енергія ні звідки не з`являється і нікуди не зникає. Вона просто переходить з одного виду в інший. Обчислити кінетичну енергію на відомій висоті ми можемо, віднявши від відомої повної механічної енергії системи, потенційну, підставивши в уже відому формулу висоту h. Для чотирьох метрів Е (піт.) = 1 * 4 * 9,8 = 39,2 Дж. Значить, E (кін.) = Е (повн.) - Е (піт.) = 58,8 Дж.

Максимального значення кінетична енергія досягає в кінці польоту (руху), коли швидкість висока, а потенційна енергія дорівнює нулю. Тоді повна механічна енергія повністю переходить у кінетичну. При ударі виникає тепло, і вся енергія руху перейде у внутрішню енергію тіл (рух молекул).