Energija je prisutna u našem okruženju i svojstvena je svim svakodnevnim mjestima i aktivnostima, kao što su trčanje, hodanje, uzimanje mobitela ili vožnja bicikla. Olakšava transformacije unutar fizičkih bića. Energija je karakteristika koja se može prenositi, transportirati i skladištiti. Nadalje, podložan je pretvorbi iz jednog oblika u drugi i može se sačuvati u smislu količine, iako se neki dio uvijek gubi.
U ovom ćemo vam članku reći što je kinetička energija a mi ćemo vam dati neke primjere kako biste to lakše razumjeli.
Što je kinetička energija i kako nastaje?
Kinetička energija odnosi se na energiju koju tijelo posjeduje zbog svog kretanja. Ovaj oblik energije ovisi i o masi tijela i o njegovoj brzini. Predstavlja radni potencijal koji omogućuje objektu da prijeđe iz stanja mirovanja u stanje gibanja određenom brzinom.
Kinetička energija proizlazi iz samog gibanja i može se odrediti pomoću formule za kinetičku energiju: Kinetička energija jednaka je polovici umnoška mase (m) i kvadrata brzine (v). U pojednostavljenom obliku, to se izražava kao: Ec = ½ * mv².
Na primjer, tijelo koje potpuno miruje ima koeficijent kinetičke energije 0. Kada se počne gibati i doživi ubrzanje, kinetička energija tijela će se povećati. Međutim, da bi se tijelo vratilo u stanje mirovanja, ono mora apsorbirati količinu energije koja je ekvivalentna, ali u negativnom obliku, onoj koju je prvotno primilo da bi započelo svoje kretanje.
Pretvorba kinetičke energije u električnu energiju
Pretvorba kinetičke energije u električnu energiju događa se pomoću uređaja poznatog kao električni generator. U tom se kontekstu mehanička energija, točnije kinetička energija, pretvara u električnu. Početni izvor energije može potjecati od raznih prirodnih elemenata, poput vode ili vjetra, koji generiraju kretanje koje potom omogućuje generatoru proizvodnju električne energije.
Kinetička energija služi kao sredstvo za proizvodnju električne energije ili topline. Primjer pretvorbe kinetičke energije u električnu energiju nalazimo u dinamu bicikla: rotacija kotača uzrokuje okretanje dinama, čime se aktiviraju svjetla bicikla. U području obnovljivih izvora energije, još jedan primjer je električna energija koju generiraju mehanizmi koji se koriste u energiji vjetra. Ovaj proces temeljno pretvara kinetičku energiju u električnu energiju kroz kretanje lopatica smještenih na vjetroturbinama.
Kinetička energija prema području studija
Kinetička energija ima karakteristike ovisno o području proučavanja:
- u klasična mehanika, kinetička energija tijela određena je njegovom masom i brzinom, koja će uvijek biti znatno manja od brzine svjetlosti.
- U polju relativistička mehanika, proučavaju se pojave u kojima se brzina objekta (v) približava brzini svjetlosti, što je u fizici predstavljeno simbolom c. U takvim slučajevima, jednadžba kinetičke energije razlikuje se od one klasične mehanike, uglavnom zato što ta energija ovisi o odnosu između v i c.
- U polju kvantna mehanika, događaji vezani uz subatomske čestice, uključujući elektrone, artikulirani su. Ova teorija pokazuje značajnu razinu složenosti, u kojoj fizikalne veličine, kao što je kinetička energija, karakteriziraju valne funkcije koje označavaju vjerojatnosti.
Primjeri kinetičke energije
Navedimo nekoliko primjera kinetičke energije kako bi bilo jasno što je to:
- Kada osoba pokrene skuter, kinetička energija se stvara trenutno kada se skuter počne kretati. U slučaju staklene vaze u slobodnom padu, gravitacijske sile djeluju na vazu, što rezultira nakupljanjem kinetičke energije dok se spušta. Ta se energija na kraju oslobađa pri udaru o tlo ili drugu površinu, uzrokujući da se vaza razbije.
- Kad je lopta bačena, primjenom sile na nepokretnu loptu proizvodi se njezino ubrzanje, što uzrokuje da prijeđe određenu udaljenost koja je u korelaciji s veličinom primijenjene sile. Tijekom svog kretanja lopta stvara kinetičku energiju.
- Kamen koji se kreće niz padinu stvara kinetičku energiju, što ovisi kako o masi kamena tako i o brzini koju postiže prilikom spuštanja. Slično tome, čin hodanja također proizvodi kinetičku energiju, s varijacijama pod utjecajem težine osobe i brzine kretanja. Na primjer, ako bi netko trčao umjesto hodao, količina proizvedene energije bi se značajno povećala.
- Vozilo s toboganom. U zabavnom parku vozilo s toboganom ima potencijalnu energiju do trenutka kada se počne spuštati, a tada njegova brzina i masa doprinose povećanju kinetičke energije. Ta će kinetička energija biti veća kada je vozilo zauzeto nego kada je prazno, jer će masa biti znatno veća.
- Obaranje osobe na tlo uključuje specifičan prijenos kinetičke energije. Kada trčimo prema prijatelju i preskočimo ga, kinetička energija nakupljena tijekom trčanja premašit će onu iz stacionarnog položaja. Tijelo će nadvladati svoju inerciju, uzrokujući da prijatelj padne na tlo. Nakon sudara, oba će tijela kombinirati svoju kinetičku energiju i konačno se zaustaviti kada dođu do tla.
Razlike između kinetičke i potencijalne energije
Energija se očituje u različitim oblicima, uključujući toplinsku, nuklearnu, elektromagnetsku i mehaničku, između ostalih. Kinetička energija, kao što smo gore spomenuli, odnosi se na energiju koju objekt posjeduje kao rezultat svog kretanja. Naprotiv, Potencijalna energija se definira kao energija koju objekt ima zbog svog položaja; Na primjer, objekt koji se nalazi na visini ima veću potencijalnu energiju u usporedbi s objektom koji se nalazi na razini tla, odražavajući energiju koju ima u rezervi.
Nadam se da s ovim informacijama možete naučiti više o kinetičkoj energiji i nekim primjerima.