• Wednesday December 8,2021

Kinetische Energie

Wir erklären, was kinetische Energie ist. Darüber hinaus der Unterschied zwischen potentieller Energie und kinetischer Energie, und einige Beispiele.

Kinetische Energie ist die Energie, die die Bewegung auf das Objekt druckt.
  1. Was ist kinetische Energie?

Die kinetische Energie ist jene Energie, die aufgrund ihrer Bewegung einen Körper oder ein System hat .

Die Physik definiert es als den Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um einen Körper einer bestimmten Masse und in einer Ruheposition zu beschleunigen, bis eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist. Sobald dieser Punkt erreicht ist, bleibt gemäß dem Trägheitsgesetz die Menge der angesammelten kinetischen Energie identisch, es sei denn, eine Änderung der Geschwindigkeit erfolgt oder der Körper kehrt zu seiner zurück Ruhezustand, nachdem eine negative Arbeit der gleichen Größenordnung gelitten hat.

Kinetische Energie wird oft durch das Symbol E c dargestellt (es kann je nach Fall E + oder E - sein ), obwohl manchmal auch die Symbole T verwendet werden oder K. Sie wird normalerweise in Joule (J) ausgedrückt.

Es ist möglich, die kinetische Energie eines Objekts durch verschiedene Formeln in der klassischen Mechanik zu bestimmen, wie zum Beispiel: E c = (mv 2 ) / 2 wobei m die Masse ist ( Kg) des Objekts und v seine Geschwindigkeit (m / s). Somit ist 1 J = 1 kg, 1 m 2 / s 2 .

Da es sich jedoch auf die Geschwindigkeit bezieht, hängt es in der relativistischen Mechanik nicht nur von der Natur des Objekts ab, sondern auch von seiner Beziehung zum Beobachter und zum Trägheitssystem der Referenz. In einer kartesischen Ebene wäre die Formel wie folgt: E c = [m. (X 2 + Y 2 + Z 2 )] / 2.

In jedem Fall kann diese Energie als die Energie verstanden werden, die die Bewegung auf das Objekt druckt, und kann leicht in Wärme oder andere Energieformen umgewandelt werden.

Zusätzlich: Strom.

  1. Arten von kinetischer Energie

Es gibt keine geeigneten Arten von kinetischer Energie, aber jede bestimmte Herangehensweise an die Physik bietet eine eigene Perspektive, zum Beispiel:

  • In der klassischen Mechanik. Unter kinetischer Energie werden unterschiedliche Bezugssysteme, Partikelsysteme oder starre Festkörper in Rotation verstanden. Jeder von ihnen repräsentiert einen bestimmten Fall mit bestimmten zu berücksichtigenden Berechnungsformeln und Variablen.
  • In der relativistischen Mechanik. Die von der Relativitätstheorie beeinflusste Mechanik betrachtet die kinetische Energie anhand zweier Szenarien: der kinetischen Energie eines Teilchens und der eines rotierenden Festkörpers.
  • In der Quantenmechanik. Die Mechanik atomarer Teilchen berücksichtigt kinetische Energie, die auf Quantenteilchen (kleiner als ein Atom) und starren Festkörpern basiert, die durch eine unendliche Anzahl von Teilchen gebildet werden.
  1. Unterschied zwischen potentieller Energie und kinetischer Energie

Die kinetische Energie (E c ) und die potentielle Energie (E p ) bilden zusammen die mechanische Energie (E m ) eines Objekts oder Systems . Sie zeichnen sich jedoch dadurch aus, dass der erste die sich bewegenden Körper betrifft, der zweite die Menge an Energie, die sich in einem ruhenden Objekt angesammelt hat.

Die potentielle Energie hängt jedoch davon ab, wie das Objekt oder System in Bezug auf das Kraftfeld um es herum positioniert ist, während die Kinetik mit den Bewegungen zu tun hat, die es ausführt.

Es gibt drei Arten von potentieller Energie:

  • Gravitationspotentialenergie . Verbunden mit der Höhe, in der sich die Objekte befinden, und der Anziehungskraft der Schwerkraft auf ihren Körpern.
  • Elastische potentielle Energie . Dies hängt mit der Tendenz bestimmter Objekte zusammen, ihre ursprüngliche Form wiederherzustellen, sobald sie von einer externen Kraft gezwungen wurden, sie aufzugeben.
  • Elektrische potentielle Energie . Es bezieht sich auf die Menge an Arbeit, die in einem bestimmten elektrischen Feld enthalten ist, wenn eine elektrische Ladung in ihm von einem Punkt im Feld bis ins Unendliche geht.

Weitere Informationen: Potenzielle Energie.

  1. Beispiele für kinetische Energie

Wenn ein Ball fällt, erhält er kinetische Energie.

Einige Beispiele, bei denen die kinetische Energie verifiziert wird, können sein:

  • Wirf einen Ball durch die Luft . Wir üben Kraft auf einen Ball aus, um ihn in die Luft zu werfen und ihn durch die Schwerkraft fallen zu lassen. Auf diese Weise erhält er eine kinetische Energie, die er, wenn ein anderer Spieler ihn aufhält, mit einer gleich großen Arbeit kompensieren muss, wenn er aufhören und diese behalten möchte.
  • Ein Achterbahnwagen . Ein klassisches Beispiel: Der Wagen eines russischen Berges eines Vergnügungsparks wird bis zu seinem Fall eine potentielle Energie darstellen und durch seine Geschwindigkeit und Masse gedruckt eine wachsende kinetische Energie. Letzteres ist größer, wenn das Auto voll ist, als wenn es leer ist (es gibt mehr Masse).
  • Jemanden niederschlagen . Wenn wir zu einem Freund laufen und uns auf ihn stürzen, wird die kinetische Energie, die wir während des Rennens gewinnen, die Trägheit seines Körpers überwinden und wir werden ihn niederreißen. Im Herbst addieren beide Körper die kombinierte kinetische Energie und schließlich ist es der Boden, der die Bewegung stoppt.

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