კინეტიკური ენერგია: კონცეფცია

კინეტიკური ენერგია: კონცეფცია
კინეტიკური ენერგია: კონცეფცია
Anonim

კინეტიკური ენერგია, განმარტების მიხედვით, არის სიდიდე, რომელიც უდრის მოძრავი სხეულის მასის ნახევარს, გამრავლებული ამ სხეულის სიჩქარის კვადრატზე. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ტერმინი თანამედროვე მექანიკაში. მოკლედ, ეს არის მოძრაობის ენერგია, ანუ სხვაობა მთლიან ენერგიასა და დანარჩენ ენერგიას შორის. თუმცა მისი არსი სრულად არ არის განხილული თანამედროვე მეცნიერებაში.

სხეულის კინეტიკური ენერგია (გრ. კინემა - მოძრაობა).

კინეტიკური ენერგია
კინეტიკური ენერგია

უმოძრაობა ნულის ტოლია. ხშირად ეს მნიშვნელობა ასოცირდება არა მხოლოდ მასასთან და სიჩქარესთან. ასე რომ, ერთი განმარტებით, კინეტიკური ენერგია არის გარკვეული სიჩქარით შესრულებული სამუშაო. იზომება ჯოულებში.

სისტემის კინეტიკური ენერგია არის სიდიდე, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული მისი თითოეული წერტილის სიჩქარესთან.

იგი განიხილება როგორც მთარგმნელობით, ისე ბრუნვით მოძრაობაში. პირველი შემთხვევა ზემოთ უკვე დეტალურად იყო ახსნილი, ეს არის ობიექტის მასის ნახევარი გამრავლებული მის სიჩქარეზე კვადრატზე. ხოლო სხეულის ბრუნვის კინეტიკური ენერგია წარმოდგენილია როგორც კინეტიკური ჯამიმოცემული სხეულის თითოეული ელემენტარული მოცულობის ენერგია. ან როგორც ინერციის მომენტის მნიშვნელობა გამრავლებული კუთხური სიჩქარის კვადრატზე გაყოფილი ორზე.

ვთქვათ, რომ არსებობს ხისტი სხეული, რომელიც მოძრაობს ღერძის გარშემო

ბრუნვის კინეტიკური ენერგია
ბრუნვის კინეტიკური ენერგია

დაფიქსირდა მასში გავლა. ეს ობიექტი შეიძლება დაიყოს მცირე ელემენტარულ მოცულობებად, რომელთაგან თითოეულს აქვს თავისი ელემენტარული მასა. მოცემული სხეული მოძრაობს ფიქსირებული ღერძის გარშემო. ამ შემთხვევაში, თითოეული ელემენტარული ტომი აღწერს შესაბამისი რადიუსის წრეს. მათი ბრუნვის კუთხური სიჩქარე იგივეა. და, შესაბამისად, მოცემული სხეულის კინეტიკური ენერგია არის ღერძის გარშემო მოძრავი მისი ყველა ელემენტარული მოცულობის კინეტიკური ენერგიის ჯამი. ამ ფორმულის გამარტივებული ვერსია არის კუთხური სიჩქარის კვადრატისა და ინერციის მომენტის ნამრავლის ნახევარი.

ზოგიერთ შემთხვევაში, კინეტიკური ენერგია არის როგორც ტრანსლაციის, ისე ბრუნვის ენერგიის ჯამი. მაგალითად, ცილინდრი მოძრავი დახრილი ხაზის გასწვრივ სრიალის გარეშე. წინ მიიწევს, ის ასრულებს წინ მოძრაობას, თუმცა ასევე მოძრაობს თავისი ღერძის გარშემო.

სისტემის კინეტიკური ენერგია
სისტემის კინეტიკური ენერგია

ბრუნვის კინეტიკური ენერგიის ერთ-ერთი კომპონენტია ინერციის მომენტი, რომელიც ზემოთ იყო ნახსენები. ეს დამოკიდებულია სხეულის მთლიან მასაზე, ასევე მის განაწილებაზე ბრუნვის ღერძის მიმართ. Რა არის ეს? ეს არის ღერძის გარშემო მოძრაობის ინერციის საზომი, ისევე როგორც მთარგმნელობით მოძრაობაში ინერციის ზომა არის მასა. ეს ძალიან მნიშვნელოვანი ღირებულებაა. რაც უფრო დიდია ინერციის მომენტი, მითუფრო რთულია სხეულის ბრუნვის მდგომარეობაში მოყვანა. კუთხური სიჩქარე ახასიათებს სიჩქარეს, რომლითაც ხისტი სხეული მოძრაობს თავისი ღერძის გარშემო. საზომი ერთეულია რად/წმ. კუთხური სიჩქარე არის ბრუნვის კუთხის თანაფარდობა დროის ინტერვალთან, რომლის დროსაც ეს კუთხე გადის მბრუნავ ობიექტს.

კინეტიკური ენერგიის თეორემა შეიძლება ჩამოყალიბდეს ასე: შედეგიანი ძალის მოქმედება, რომელიც გამოიყენება გარკვეულ სხეულზე, უდრის ამ სხეულის კინეტიკური ენერგიის ცვლილებას.

გირჩევთ: