a kinetikus energia a mozgás energiája. Ez lehet a mozgás a nagy tárgyak (makroszkopikus kinetikus energia), vagy a mozgás a kis atomok és molekulák (mikroszkopikus kinetikus energia). A makroszkopikus kinetikus energia ” kiváló minőségű “energia, míg a mikroszkopikus kinetikus energia rendezetlen és “alacsony minőségű”.”
van egy szimuláció a potenciális energiánál, amely megmutatja a gravitációs potenciális energia, a kinetikus energia és a tavaszi energia kölcsönhatását. Az alábbi szimuláció azt mutatja, hogy az energia hogyan áramlik oda-vissza a kinetikus energia és a gravitációs potenciális energia között, egy másik szimuláció pedig azt mutatja, hogy a súrlódás hogyan okozza a makroszkopikus kinetikus energiát mikroszkopikus kinetikus energiává.
a forgási kinetikus energia a kinetikus energia egyik formája, amely egy forgó tárgyból származik.
makroszkopikus kinetikus energia
ez az energia legnyilvánvalóbb formája, mivel a legkönnyebben megfigyelhető. Ez a mozgó tárgyak által birtokolt energia. Minél nagyobb egy tárgy, vagy annál gyorsabban mozog, annál több kinetikus energiája van. A potenciális energia és a makroszkopikus kinetikus energia összegét mechanikai energiának nevezzük, és állandó marad egy rendszerben, ha csak konzervatív erők vannak (nem konzervatív erők).
a kinetikus energiát a következő képlettel kell kiszámítani:
- E az energia, joule-ban (J) mérve
- m tömeg, kilogrammban (kg) mérve
- v A sebesség, méter / másodpercben mérve (m / s)
- minél nagyobb tömegű egy mozgó tárgy, annál nagyobb mozgási energiával rendelkezik ugyanolyan sebességgel. Egy 2000 kg-os, 14 m/s sebességgel mozgó autó kétszer annyi kinetikus energiával rendelkezik, mint egy 1000 kg-os, egyenértékű 14 m/s sebességgel mozgó autó.
- mivel ebben a képletben a sebesség kifejezés négyzet, a sebességnek sokkal nagyobb hatása van, mint a tömegnek a kinetikus energiára. Egy másik azonos tömegű autó sebességének kétszeresével mozgó autónak 22 vagy négyszer annyi kinetikus energiája lesz. Az alapsebesség háromszorosával mozgó autónak 32 vagy KILENCSZERESE lesz az eredeti kinetikus energiának!
a makroszkopikus kinetikus energia hasznosításának néhány módja a következő:
a szélenergia a mozgó levegőtestek (szél) kinetikus energiáját hasznosítja, villamos energiává alakítva. Maga a szél kezdetben a hőenergia változásainak összetett mintáin keresztül jön létre, mivel a légkört és az óceánokat a nap melegíti és hűti. (A nap valójában nem hűti a tárgyakat,de a nap soha nem süt egy tárgyra a Földön!)
vízenergia hasznosítja a mozgóvíz mozgási energiáját, amikor esik (vízesésben vagy vízerőműben)
árapályenergia hasznosítja a mozgó víz energiáját, amikor az árapály miatt oda-vissza mozog
PhET: Energy skate park
a Colorado Egyetem kegyesen engedélyezte számunkra a következő PhET szimuláció használatát. Fedezze fel ezt a szimulációt, hogy lássa, hogyan mozog a gravitációs potenciális energia és a kinetikus energia oda-vissza, de a mechanikai energia ugyanaz marad. Figyeljük meg, hogy a mechanikai energia elveszhet és hőenergiává alakulhat, de az energia teljes mennyisége változatlan marad:
mikroszkopikus kinetikus energia
a hőenergia (hőmérséklet) a kinetikus energia speciális típusa. Ez nem egy egész tárgy energiája, amely mozog, hanem a tárgyon belüli atomok és molekulák mozgásának, forgásának és rezgésének teljes energiája. Gázban vagy gázkeverékben, mint a levegő, az egyes gázrészecskék mozgása (és forgása) alkotja ezt az energiát. Egy szilárd anyagban, mint egy táblázatban, a hőenergia atomok vagy molekulák rezgéseként létezik. A teljes hőenergia magában foglalja a potenciális energia néhány atomi formáját is, de a részecskék kinetikus energiájára lehet a legkönnyebben összpontosítani. Egy tárgy hőmérsékletét a teljes mikroszkopikus kinetikus energia határozza meg.
bár nem minden mikroszkopikus mozgási energiát lehet hasznos munkává alakítani, a hőmotor képes a hőenergia egy részét hasznos munkává alakítani (bár ezt a termodinamika második törvénye korlátozza).
PhET szimuláció
a Colorado Egyetem kegyesen engedélyezte számunkra a következő PhET szimuláció használatát. Ez a szimuláció azt vizsgálja,hogy a makroszkopikus kinetikus energia hogyan válik mikroszkopikus kinetikus energiává:
ha többet szeretne megtudni a kinetikus energiáról, kérjük, olvassa el hyperphysics.
