10 przykładów energii kinetycznej w życiu codziennym

Niektóre przykłady energii kinetycznej życia codziennego może być ruch kolejki górskiej, piłki lub samochodu.

Energia kinetyczna to energia, jaką obiekt posiada, gdy jest w ruchu, a jego prędkość jest stała. Jest zdefiniowany jako wysiłek potrzebny do przyspieszenia ciała o określonej masie, dzięki czemu przechodzi ze stanu spoczynku do stanu z ruchem (klasa, 2016).

Utrzymuje się, że w zakresie, w jakim masa i prędkość obiektu są stałe, podobnie jego przyspieszenie. W ten sposób, jeśli prędkość się zmieni, zmieni się także wartość odpowiadająca energii kinetycznej.

Kiedy chcesz zatrzymać obiekt, który jest w ruchu, konieczne jest zastosowanie ujemnej energii, która przeciwdziała wartości energii kinetycznej, jaką przynosi obiekt. Wielkość tej ujemnej siły musi być równa wielkości energii kinetycznej, aby obiekt mógł się zatrzymać (Nardo, 2008).

Współczynnik energii kinetycznej jest zwykle skracany za pomocą liter T, K lub E (E- lub E + w zależności od kierunku siły). Podobnie termin „kinetyczny” pochodzi od greckiego słowa „κίνησις” lub „kinēsis”, co oznacza ruch. Termin „energia kinetyczna” został ukuty po raz pierwszy przez Williama Thomsona (Lord Kevin) w 1849 roku.

Z badania energii kinetycznej wynikają badania ruchu ciał w kierunku poziomym i pionowym (upadki i przemieszczenie). Przeanalizowano również współczynniki penetracji, prędkości i wpływu (Academy, 2017).

Przykłady energii kinetycznej

Energia kinetyczna wraz z potencjałem obejmuje większość energii wymienionych między innymi przez fizykę (jądrową, grawitacyjną, elastyczną, elektromagnetyczną). 

1- Ciała sferyczne

Gdy dwa sferyczne ciała poruszają się z tą samą prędkością, ale mają różną masę, ciało o większej masie wytworzy większy współczynnik energii kinetycznej. Tak jest w przypadku dwóch kulek o różnej wielkości i wadze.

Zastosowanie energii kinetycznej można również zaobserwować, gdy piłka zostanie rzucona tak, że dotrze do rąk odbiorcy.

Kula przechodzi ze stanu spoczynku do stanu ruchu, w którym uzyskuje współczynnik energii kinetycznej, który zostaje wyzerowany po złapaniu przez odbiorcę (BBC, 2014).

2- Kolejka górska

Kiedy wagony kolejki górskiej są na szczycie, ich współczynnik energii kinetycznej jest równy zero, ponieważ te wagony są w spoczynku.

Gdy przyciąga ich siła grawitacji, zaczynają poruszać się z pełną prędkością podczas zniżania. Oznacza to, że energia kinetyczna będzie wzrastać stopniowo wraz ze wzrostem prędkości.

Gdy w samochodzie kolejki górskiej jest większa liczba pasażerów, współczynnik energii kinetycznej będzie wyższy, o ile prędkość nie spadnie. To dlatego, że samochód będzie miał większą masę.

3- Baseball

Gdy obiekt jest w spoczynku, jego siły są zrównoważone, a wartość energii kinetycznej jest równa zero. Kiedy dzban baseballowy trzyma piłkę przed rzutem, jest w spoczynku.

Jednakże, gdy piłka zostanie rzucona, zyskuje energię kinetyczną stopniowo iw krótkim okresie czasu, aby przejść z jednego miejsca do drugiego (od punktu rzucającego do rąk odbiorcy)..

4- Samochody

Samochód w stanie spoczynku ma współczynnik energetyczny równy zero. Gdy ten pojazd przyspieszy, jego współczynnik energii kinetycznej zaczyna wzrastać, tak że w zakresie, w jakim jest większa prędkość, będzie więcej energii kinetycznej (Softschools, 2017).

5- Kolarstwo

Rowerzysta, który znajduje się w punkcie początkowym, nie wykonując żadnego ruchu, ma współczynnik energii kinetycznej równy zeru. Jednak po rozpoczęciu pedałowania energia ta wzrasta. W ten sposób przy wyższych prędkościach większa jest energia kinetyczna.

Gdy nadejdzie czas, w którym musisz się zatrzymać, rowerzysta musi zwolnić i ćwiczyć przeciwne siły, aby zwolnić rower i zlokalizować go ponownie przy współczynniku energii równym zero.

6- Boks i wpływ

Przykład siły uderzenia wynikającej ze współczynnika energii kinetycznej jest widoczny podczas meczu bokserskiego. Obaj przeciwnicy mogą mieć tę samą masę, ale jeden z nich może być szybszy w ruchach.

W ten sposób współczynnik energii kinetycznej będzie wyższy w przypadku energii o większym przyspieszeniu, gwarantującej większy wpływ i moc przy uderzeniu (Lucas, 2014).

7- Otwieranie drzwi w średniowieczu

Podobnie jak bokser, zasada energii kinetycznej była powszechnie stosowana w średniowieczu, kiedy ciężkie tarany były zmuszane do otwierania bram zamków.

W stopniu, w jakim baran lub bagażnik był napędzany z większą prędkością, tym większe było uderzenie.

8- Upadek kamienia lub oddziału

Przesuwanie kamienia w górę wymaga siły i zręczności, zwłaszcza gdy kamień ma dużą masę.

Jednak zejście z tego samego kamienia w dół zbocza będzie szybkie dzięki sile grawitacji wywieranej na twoje ciało. W ten sposób, wraz ze wzrostem przyspieszenia, współczynnik energii kinetycznej wzrośnie.

Dopóki masa kamienia jest większa i przyspieszenie jest stałe, współczynnik energii kinetycznej będzie proporcjonalnie wyższy (FAQ, 2016).

9- Upadek wazonu

Kiedy waza spada z miejsca, przechodzi ze stanu spoczynku w ruch. Gdy grawitacja wywiera swoją siłę, waza zaczyna przyspieszać i stopniowo gromadzi energię kinetyczną w swojej masie. Ta energia jest uwalniana, gdy waza uderza w ziemię i pęka.

10- Osoba na deskorolce

Kiedy osoba jadąca na deskorolce znajduje się w stanie spoczynku, jego współczynnik energetyczny będzie równy zero. Po rozpoczęciu ruchu jego współczynnik energii kinetycznej będzie stopniowo wzrastał.

Podobnie, jeśli ta osoba ma dużą masę lub jego deskorolka jest w stanie poruszać się szybciej, jego energia kinetyczna będzie większa.

Referencje

1. Akademia, K. (2017). Źródło: Co to jest energia kinetyczna?: Khanacademy.org.
2. BBC, T. (2014). Nauka. Pobrane z energii w ruchu: bbc.co.uk.
3. Klasa, T. P. (2016). Źródło: Kinetic Energy: physicsclassroom.com.
4. FAQ, T. (11 marca 2016 r.). Naucz - Faq. Źródło z przykładów Kinetic Energy: tech-faq.com.
5. Lucas, J. (12 czerwca 2014 r.). Live Science. Źródło: What Is Kinetic Energy?: Livescience.com.
6. Nardo, D. (2008). Energia kinetyczna: energia ruchu. Minneapolis: Explorin Science.
7. (2017). softschools.com. Źródło: Kinetic Energy: softschools.com.