Кинетичка енергија: дефиниција на формула. Најди кинетичка енергија на молекулите, translational движење, на пролет, телото, молекули на гас?

Секојдневно искуство покажува дека имотот на телото може да се премести, и се преселил да се запре. Ние сме секогаш има нешто да се направи во целиот свет е суета, сонцето сјае ... Но, каде се луѓето, животните, како и во природата воопшто доаѓаат од силата да се направи ова дело? исчезнува ако механички движење

Концептот на енергија

За работа на моторот, кои се даваат движење автомобили, трактори, локомотиви, авиони треба гориво, кое е извор на енергија. Електрични машини пренесат движење со помош на електрична енергија. Поради енергија на водата паѓа од висина, hydroturbine пак поврзано со електрични машини, генерирање на електрична струја. Човек да постои и да работи, исто така, треба енергија. Тие велат дека во ред, со цел да се изврши некој вид на работа, ќе треба енергија. Што е енергија?

• Набљудување 1. Подигање на топката над земјата. Додека тој е во состојба на спокојство, на механичка работа не се врши. Нека одат. Под влијание на гравитација топката паѓа на земјата од одредена висина. Во текот на падот на топката се врши механичка работа.
• 2. Набљудување somknite пролет, ние го поправам и да се стави на навој на пролетта голтка. Запалија тема, изворот лежи рамно и да се подигне тежина на железо на одредена висина. врши пролет механичка работа.
• 3. количка набљудување ќе го поправат прачка со блокот на крајот. По блок perekinem тема, едниот крај на кој е рана на оската на количка и на другиот виси Боб. Нека одат на печати. под влијание гравитација тој ќе потоне надолу и се даде на количка. Боб врши механичка работа.

По анализирањето на сите од горенаведените набљудување, можеме да заклучиме дека ако се врши органот или органите неколку интеракција време механичка работа, се вели дека тие имаат механичка енергија или енергија.

Концептот на енергија

Енергија (од грчкиот. Word енергија - активности) - физичка количина која ја карактеризира способноста на тела за вршење на работата. Единицата на енергија, а исто така работи во системот SI е еден џули (J 1). енергија писмото означува со буквата Е. Од погоре експерименти, јасно е дека телото ги врши работите кога поминува од една држава во друга. назначена со тоа, енергија на телото варира (намалува), како и механички работа е еднаква на резултат на промена во својот механичка енергија се врши од страна на телото.

Видови на механичка енергија. Концептот на потенцијална енергија

Разграничување 2 вида на механичка енергија: потенцијална и кинетичка. Сега еден одблизу на потенцијална енергија.

Потенцијалната енергија (ПЕ) - е енергија утврдена од страна на релативната позиција на органите кои се во интеракција или делови од самото тело. Од секое тело и земјата привлекуваат едни со други, односно, тие комуницираат, ЈП телото издигнати над земјата, ќе зависи од висината на лифт h. На високото на телото се зголеми, толку повеќе неговата ЈП. Таа е основана експериментално дека ЈП не зависи само од висината на која се зголеми, но исто така и на телесната тежина. Ако телото се зголеми на иста висина, телото има поголема маса ќе има поголема и ЈП. Формулата на оваа енергија е како што следува: Е_n = Mgh, каде Е_n - Оваа потенцијална енергија, m - На телесна маса, g = 9,81 H / kg, h - висина.

Потенцијалната енергија на пролетта

Потенцијалната енергија на еластично деформирани тело нарекува физичка големина Е_n, дека при промена на брзината на translational движење под дејство еластични сили се намалува за точно колку што е кинетичката енергија се зголемува. Извори (како и другите еластично деформирани тело) имаат ЈП, што е еднакво на половина од својата ригидност производ k вирус на плоштадот: x = kx²: 2.

Кинетичка енергија: со формулата и дефиницијата на

Понекогаш вредноста на механичка работа може да се види без употреба на концептите на сила и движење, се фокусира на фактот дека работата претставува промена во енергија на телото. Сите што ние можеби ќе треба - е масата на телото и почетокот и крајот на брзина што ќе не води на кинетичка енергија. Кинетичката енергија (KE) - енергијата припишува на телото поради сопствените движење.

Кинетичката енергија на ветрот, тој се користи за да се пренесат движење турбини на ветер. Водени од масата на воздухот под притисок на коса рамнина на турбина на ветер крилја, и ги принудуваат да се сврти. Ротација од страна на пренос механизам системот за пренос на вршење на одредена работа. Водени од вода, се врти моќта на турбината, губи дел од својата н.е., го прават работа. Летечкиот високо на небото на авионот, во прилог на ЈП, еден од христијанската ера. Ако телото е во состојба на мирување, што е, неговата брзина во однос на Земјата е нула, и CE во однос на земјата е нула. Таа е основана експериментално дека поголема тежина и од брзината со која се движи, толку повеќе таа TBE. Формулата на кинетичката енергија на translational движење во математички израз е како што следува:

каде K - кинетичка енергија, m - телесна тежина, v - брзина.

Промената во кинетичка енергија

Бидејќи стапката на движење на телото е променлива во зависност од изборот на референтниот систем, тело CE вредност, исто така, зависи од неговата селекција. Промена во кинетичка енергија (Ајк) телото се јавува како резултат на дејството на телото на некоја надворешна сила F. физички количество А, кој е еднаков на IKE &Делта-E_до телото како резултат на сила која дејствува на него F, наречена операција: A = &Делта-E_до. Ако телото се движи со брзина v₁, сила F, се совпаѓа со правецот, брзината на движењето на телото ќе се зголеми времето на интервалот t до одредена вредност v₂. Во овој случај, Ајк е:

каде m - tela- тежина d - растојание tela- V_f1 = (V₂ - V₁) - V_f2 = (V₂ + V₁) - a = F: m. Тоа е поради оваа формула се пресметува, колку кинетичка енергија се менува. Формула исто така може да ги имаат следните толкување: &Делта-E_до = Flcos , каде што cos е аголот помеѓу векторите на сила F и брзината V.

Средната кинетичка енергија

Кинетичка енергија е енергија утврдена од страна на брзината на различни точки кои припаѓаат на овој систем. Сепак, да бидат свесни дека е потребно да се направи разлика помеѓу две енергија кои ги карактеризираат различните видови на движење: translational и Ротациона. Средната кинетичка енергија (SKE) во овој случај е просечната разлика помеѓу вкупната енергија на целиот систем и моќта на умот, што е, всушност, неговата големина - тоа е просечната вредност на потенцијална енергија. средната кинетичка енергија формула е:

каде што k - е Болцман постојана T - температура. Тоа е оваа равенка е основа на теоријата на молекуларно-кинетичката.

Средната кинетичка енергија на молекулите на гас

Бројни експерименти откриле дека средната кинетичка енергија на молекулите на гас во движење напред на дадена температура е ист и не зависи од видот на гас. Покрај тоа, таа, исто така, беше откриено дека гас за греење 1 ^{во врска со}Со SKE се зголемува за една и иста вредност. Поточно, вредноста е: &Делта-E_до = 2.07 x 10^-23J /^{во врска со}С. Со цел да дознаам што е средната кинетичка енергија на молекулите на гас во прогресивно движење, тоа е потребно, во прилог на оваа релативна големина, но знаеш барем една апсолутна вредност на енергија на translational движење. Во физиката, вредностите за широк опсег на температури утврдени доволно прецизно. На пример, на температура t = 500 ^{во врска со}C кинетичката енергија на translational движење на молекулата Ek = 1600 x 10^-23Ј .. Познавањето на вредноста на 2 (&Делта-E_до и Е_до) како може да се пресмета енергија на translational движење на молекулите на дадена температура и решавање на инверзна проблем - да се одреди температурата за време на снимањето на енергетски вредности.

Конечно може да се заклучи дека средната кинетичка енергија на молекулите, formulakotoroy прикажано погоре зависи само од апсолутна температура (и за било која држава на агрегација на супстанции).

Видео физика: подготовка за испит. Молекуларна-кинетичка теорија

Законот на конзервација на вкупно механичка енергија

Студијата на движењето на телата под дејство на гравитацијата и еластичните сили покажа дека постои физичка големина, кој се нарекува потенцијална енергија Е_n- тоа зависи од рамката на телото, и неговата промена се изедначува Ајк, кој се зема со спротивен знак: &Delta-Е_{n =} -&Делта-E_до. Така, збирот на CE и ЈП менува телото кои комуницирате со гравитационите сили и еластични сили е 0: &Delta-Е_n + &Делта-E_до = 0. Сили кои зависи само од координатите на телото се нарекува конзервативни. Привлечната сила и еластичност се конзервативни сили. Збирот на кинетичка и потенцијална енергија на телото е полна со механичка енергија: Е_n + Е_до = E.

Овој факт, кој е докажано најточна експерименти,
повик законот на конзервација на механичка енергија. Ако телото комуницирате сили, што зависи од релативната брзина, механичката енергија на системот на интеракција тела не е зачувана. Еден пример на силите од овој тип, кои се нарекуваат неконзервативна, сили на триење. Ако дејствува врз телото на триење сила, потребно е да ги надмине за да се шириме енергија, која е дел од тоа се користи за извршување на работи против силите на триење. Сепак, повредата на законот на конзервација на енергија е само имагинарен, бидејќи тоа е посебен случај на општото право на конзервација и трансформација на енергија. телото енергија никогаш не исчезнува и не се појавува: таа се трансформира само од една форма во друга. Овој закон на природата е многу важно, тоа се прави насекаде. Тоа е, исто така, понекогаш се нарекува општото право на конзервација и трансформација на енергија.

Комуникација помеѓу внатрешната енергија на телото, кинетичка и потенцијална енергија

Внатрешната енергија (U) на телото - тоа е неговата целосна енергија на телото минус телото на ЕК како целина и неговите ЈП во надворешната сила на теренот. Од ова можеме да заклучиме дека внатрешната енергија се состои од TBE случаен движење на молекулите, интеракцијата помеѓу ЈП и vnutremolekulyarnoy енергија. Внатрешната енергија - еден-ценет функција на состојбата на системот, во која се вели следново: ако системот е во оваа држава, нејзината внатрешна енергија се својствени на неговата вредност, без оглед на она што се случило претходно.

релативизам

Кога брзината на телото во близина на светлина брзина, кинетичката енергија е пронајден од страна на следнава формула:

Кинетичката енергија на телото, формулата што е напишано погоре, исто така, може да се пресмета на следниот принцип:

Примери на проблеми кои треба да се најде кинетичка енергија

1. Споредба на кинетичката енергија топката со тежина од 9 g, летаат со брзина од 300 m / s, и човек со тежина од 60 кг, трчање со брзина од 18 км / ч.

Значи, она што ни се дадени: m₁ V = 0,009 kg-₁ = 300 m / c m₂ = 60 kg, V₂ = 5 m / s.

решение:

• Кинетичка енергија (формула): Е_до = СН² : 2.
• Ги имаме сите податоци за пресметка, а со тоа и да се најде Е_до и за лицето и за топката.
• Е_К1 = (X 0,009 kg (300 m / s)²): 2 = 405 Dzh-
• Е_К2 = (X 60 кг (5 m / s)²): 2 = 750 Ј
• Е_К1 < Е_К2.

Одговор: Кинетичката енергија на топката е помалку од човек.

2. тело 10 кг беше подигнат на висина од 10 метри, по што е пуштен на слобода. Што ЕК ќе биде во висина од 5 метри? отпор на воздухот е дозволено да се занемари.

Значи, она што ни се дадени: m = 10 h = 10 kg- m- h₁ 5 m- = g = 9,81 N / кг. Е_К1 - ?

решение:

• Телото на одредена маса, се зголеми на одредена висина, има потенцијална енергија: Е_n = Mgh. Ако телото паѓа, тоа е на одредена висина h₁ Таа ќе има пот. енергијата E_n = mgh₁ и пријатели. енергијата E_К1. Правилно да се најде на кинетичката енергија на формула, што е прикажано погоре, не работи, а со тоа и да го реши проблемот во согласност со следните алгоритам.
• Во овој чекор, ќе се користи законот на конзервација на енергија, а ние може да напише: Е_n1 + Е_К1 Е =_n.
• тогаш Е_К1 = Е_n - Е_n1 = mgh - mgh₁ = Mg (h-h₁).
• Замена на нашите вредности во формула, се добива: Е_К1 10 x = 9,81 (10-5) = 490,5 Ј

Одговор: Е_К1 = 490,5 Ј

3. близнак маса замаец има тежински m и радиусот R, Тоа обвиткана околу оската која минува низ центарот. Завршувајќи аголната брзина на замаец - &омега. Со цел да се запре на замаец на своите раб е стисната делување на кочница за чевли на него со сила F_триење. Колку револуции ќе го направи замаец во состојба на мирување? Земе во предвид дека тежината на замаец е центриран на раб.

Значи, она што ни се дадени: m- Р- &omega-- F_{триење.} N -?

решение:

• Во решавање на проблемот, ние се претпостави брзина на замаец врти таков тенок униформа обрач со радиус R и тежина м, која се претвора со аголна брзина &омега.
• Кинетичката енергија на телото е еднаква на: Е_до = (J&омега²) 2, назначена со тоа, J = mR².
• Замаец запре под претпоставка дека сите негови TBE поминато на работа за да се надмине силата на триење F_триење се јавува помеѓу педалата на сопирачката и на раб: Е_до = F_триење* s_, каде s - тоа запирање на далечина, што е еднакво на 2&пи-RN.
• според тоа, F_триење*2&пи-RN = (MR²&омега²) 2, каде што N = (m&омега²R): (4&ПИF_пц).

Одговор: N = (m&омега²R): (4&пи-F_пц).

во заклучок

Енергија - е суштинска компонента во сите аспекти на животот, бидејќи без тоа, никој нема да биде во можност да настапи на работа, вклучувајќи ги и луѓето. Сметаме дека статијата јасно е наведено дека тоа е моќ, и детален опис на сите аспекти на еден од неговите компоненти - кинетичка енергија - ќе ви помогне да се разбере многуте процеси кои се случуваат на нашата планета. И како да се најде на кинетичка енергија, можете да научите од примерот на формули и решавање на проблеми од горенаведените.