Κινητική Ενέργεια: λίγα και εισαγωγικά

Κινη­τι­κή Ενέρ­γεια: λίγα και εισα­γω­γι­κά

Car driving in speed motion - κινητική ενέργεια

Η ενέρ­γεια εμφα­νί­ζε­ται με πολ­λές μορ­φές στον κόσμο που μας περι­βάλ­λει. Όμως μια προ­σε­κτι­κή ματιά μπο­ρεί να μας πεί­σει πως όλες τελι­κά ανά­γο­νται στις δύο θεμε­λιώ­δεις μορ­φές ενέρ­γειας: τη δυνα­μι­κή και την κινη­τι­κή. Εδώ θα επι­χει­ρή­σου­με μια σύντο­μη, εισα­γω­γι­κή παρου­σί­α­ση της κινη­τι­κής ενέρ­γειας.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ


5.2 Δυο βασι­κές μορ­φές ενέρ­γειας: Δυνα­μι­κή — κινη­τι­κή ενέρ­γεια

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ


Όταν ένα σώμα κινεί­ται έχει ενέρ­γεια.

Κινη­τι­κή ενέρ­γεια

είναι η ενέρ­γεια που δια­θέ­τει ένα σώμα λόγω της κίνη­σής του.

Η κινη­τι­κή ενέρ­γεια συμ­βο­λί­ζε­ται με Εκ και δίνε­ται από τη σχέ­ση:

$$ E_{κ}=\frac{1}{2}m υ ^{2} $$

όπου m, η μάζα του σώμα­τος σε kg και υ, η ταχύ­τη­τά του σε m/sec. Μονά­δα μέτρη­σης της Κινη­τι­κής ενέρ­γειας στο S.I. είναι το 1 Joule.

Παρα­τη­ρού­με ότι η κινη­τι­κή ενέρ­γεια ενός σώμα­τος εξαρ­τά­ται:

  • Από τη μάζα του σώμα­τος.

    Συγκε­κρι­μέ­να είναι ανά­λο­γη με τη μάζα, δηλα­δή όσο μεγα­λύ­τε­ρη είναι η μάζα ενός σώμα­τος που κινεί­ται με συγκε­κρι­μέ­νη ταχύ­τη­τα, τόσο μεγα­λύ­τε­ρη είναι η κινη­τι­κή του ενέρ­γεια. Έτσι αν π.χ. διπλα­σιά­σου­με τη μάζα του σώμα­τος, η ταχύ­τη­τά του επί­σης θα διπλα­σια­στεί.

  • Από την ταχύ­τη­τα του σώμα­τος.

    Η κινη­τι­κή ενέρ­γεια ανά­λο­γη με το τετρά­γω­νο της ταχύ­τη­τας του σώμα­τος. Αυτό σημαί­νει πως όταν π.χ. διπλα­σιά­σου­με την ταχύ­τη­τα ενός σώμα­τος συγκε­κρι­μέ­νης μάζας, η κινη­τι­κή του ενέρ­γεια τετρα­πλα­σιά­ζε­ται.

Προ­σο­χή!

Η κινη­τι­κή ενέρ­γεια έχει πάντα θετι­κή ή μηδε­νι­κή τιμή. Εφό­σον η κινη­τι­κή ενέρ­γεια είναι το γινό­με­νο της μάζας (θετι­κή) επί το τετρά­γω­νο της ταχύ­τη­τας (θετι­κό ή μηδέν), θα έχει τιμή ίση ή μεγα­λύ­τε­ρη του μηδε­νός.

Η κινη­τι­κή ενέρ­γεια είναι μέγε­θος μονό­με­τρο. Αυτό σημαί­νει ότι δεν εξαρ­τά­ται από την κατεύ­θυν­ση της κίνη­σης. Μία μπά­λα πέφτει και μία που ανέρ­χε­ται με την ίδια τιμή ταχύ­τη­τας έχουν την ίδια κινη­τι­κή ενέρ­γεια.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ


Ένα αυτο­κί­νη­το μάζας m = 2000kg κινεί­ται στο δρό­μο με ταχύ­τη­τα υ = 20m/sec. Πόση είναι η κινη­τι­κή του ενέρ­γεια;

Λύση: Στο μαθη­μα­τι­κό τύπο της κινη­τι­κής ενέρ­γειας αντι­κα­θι­στώ τα δεδο­μέ­να της άσκη­σης.

$$ E_{κ}=\frac{1}{2} 2000 \cdot 20^{2} (S.I.) $$

Κάνω τις πρά­ξεις και βρί­σκω

$$ E_{κ}=800.000 Joules $$

ή

$$ E_{κ}=8 \cdot 10^{5} Joules $$

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ


ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ


Κινητική Ενέργεια
Αυτό συμ­βαί­νει στο αλου­μί­νιο όταν το χτυ­πά­ει ένα κομ­μά­τι πλα­στι­κού 14g που κινεί­ται με ταχύ­τη­τα 24.000 km/h στο διά­στη­μα.

Κινη­τι­κή ενέρ­γεια & αδρά­νεια


Με το βίντεο αυτό, μπο­ρού­με να παρα­τη­ρή­σου­με τη σύγκρου­ση ανά­με­σα σε ένα αυτο­κί­νη­το και ένα ακί­νη­το εμπό­διο και να δια­πι­στώ­σου­με πώς η ταχύ­τη­τα επη­ρε­ά­ζει το απο­τέ­λε­σμα αυτής της σύγκρου­σης. Με την αύξη­ση της ταχύ­τη­τας, παρα­τη­ρού­με ότι η ενέρ­γεια που μετα­φέ­ρει το αυτο­κί­νη­το στο εμπό­διο αυξά­νε­ται, όπως και το μέγε­θος της ζημιάς που προ­κα­λεί­ται.

 

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *