13 PRZYKŁADY ENERGII KINETYCZNEJ W ŻYCIU CODZIENNYM - NAUKA - 2026

Niektóre przykłady energii kinetycznej codziennego życia może być ruch roller coaster, kuli lub samochodu. Energia kinetyczna to energia, którą ma obiekt, gdy jest w ruchu, a jego prędkość jest stała.

Definiuje się go jako wysiłek potrzebny do rozpędzenia ciała o danej masie, w wyniku którego przechodzi ono ze stanu spoczynku do stanu z ruchem. Utrzymuje się, że w zakresie, w jakim masa i prędkość obiektu są stałe, tak samo będzie z jego przyspieszeniem. W ten sposób, jeśli zmienia się prędkość, zmieni się również wartość odpowiadająca energii kinetycznej.

Chcąc zatrzymać poruszający się obiekt, konieczne jest zastosowanie ujemnej energii, która przeciwdziała wartości energii kinetycznej, którą ten obiekt przynosi. Wielkość tej ujemnej siły musi być równa energii kinetycznej, aby obiekt się zatrzymał (Nardo, 2008).

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

Z badania energii kinetycznej wyprowadzono badanie ruchu ciał w kierunkach poziomym i pionowym (upadki i przemieszczenie). Przeanalizowano również współczynniki penetracji, prędkości i uderzenia.

Przykłady energii kinetycznej

Energia kinetyczna wraz z potencjałem obejmuje większość energii wyszczególnionych przez fizykę (m.in. jądrowa, grawitacyjna, sprężysta, elektromagnetyczna).

1- Ciała kuliste

Kiedy dwa ciała kuliste poruszają się z tą samą prędkością, ale mają różne masy, ciało o większej masie rozwinie większy współczynnik energii kinetycznej. Tak jest w przypadku dwóch kulek o różnej wielkości i wadze.

Zastosowanie energii kinetycznej można również zaobserwować, gdy piłka jest rzucana tak, aby trafiła w ręce odbierającego.

Piłka przechodzi ze stanu spoczynku do stanu ruchu, w którym uzyskuje współczynnik energii kinetycznej, który po złapaniu przez odbiorcę zostaje sprowadzony do zera.

2- Kolejka górska

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

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

W przypadku większej liczby pasażerów w wagonie kolejki górskiej współczynnik energii kinetycznej będzie wyższy, o ile prędkość nie spadnie. Dzieje się tak, ponieważ wagon będzie miał większą masę. Na poniższym obrazku możesz zobaczyć, jak energia potencjalna zachodzi podczas wspinaczki na górę i energia kinetyczna podczas schodzenia z niej:

3- Baseball

Kiedy obiekt jest w spoczynku, jego siły są zrównoważone, a wartość energii kinetycznej jest równa zeru. Kiedy miotacz trzyma piłkę przed narzuceniem, piłka jest w spoczynku.

Jednak po rzuceniu piłka stopniowo i szybko zyskuje energię kinetyczną, aby móc przemieszczać się z jednego miejsca na drugie (z punktu miotacza do rąk odbierającego).

4- Samochody

Samochód w stanie spoczynku ma współczynnik energii równy zeru. Gdy pojazd ten przyspieszy, jego współczynnik energii kinetycznej zacznie wzrastać, w taki sposób, że przy większej prędkości będzie więcej energii kinetycznej.

5- Jazda na rowerze

Rowerzysta, który znajduje się w punkcie startu, bez wykonywania jakiegokolwiek ruchu, ma współczynnik energii kinetycznej równy zeru. Jednak gdy zaczniesz pedałować, energia ta wzrasta. Zatem im wyższa prędkość, tym większa energia kinetyczna.

Gdy nadejdzie moment hamowania, rowerzysta musi zwolnić i wywrzeć przeciwne siły, aby móc zwolnić rower i powrócić do współczynnika energii równego zero.

6- Boks i uderzenie

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

W ten sposób współczynnik energii kinetycznej będzie wyższy w tym, który ma większe przyspieszenie, gwarantując większą siłę uderzenia i siłę uderzenia (Lucas, 2014).

7- Otwarcie drzwi w średniowieczu

Podobnie jak bokser, zasada energii kinetycznej była powszechnie stosowana w średniowieczu, kiedy ciężkie barany były wbijane do otwierania drzwi zamku.

Im szybciej taran lub kłoda był napędzany, tym większe uderzenie.

8- Upadek kamienia lub oderwanie

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

Jednak zejście tego samego kamienia w dół zbocza będzie szybkie dzięki sile wywieranej przez grawitację na Twoje ciało. W ten sposób, wraz ze wzrostem przyspieszenia, współczynnik energii kinetycznej będzie wzrastał.

Dopóki masa kamienia jest większa, a przyspieszenie stałe, współczynnik energii kinetycznej będzie proporcjonalnie większy.

9- Upadek wazonu

Kiedy wazon spada ze swojego miejsca, przechodzi ze stanu spoczynku do ruchu. Gdy grawitacja wywiera swoją siłę, wazon zaczyna nabierać przyspieszenia i stopniowo gromadzi energię kinetyczną w swojej masie. Ta energia jest uwalniana, gdy wazon uderza w ziemię i pęka.

10- osoba na deskorolce

Kiedy osoba jeżdżąca na deskorolce jest w stanie spoczynku, jej współczynnik energii będzie równy zero. Gdy zacznie ruch, jego współczynnik energii kinetycznej będzie stopniowo wzrastał.

Podobnie, jeśli ta osoba ma dużą masę lub jego deskorolka jest w stanie jechać szybciej, jego energia kinetyczna będzie wyższa.

11- Walcowane kulki ze stali polerowanej

Jeśli twarda piłka zostanie cofnięta i wypuszczona, aby zderzyć się z następną piłką, piłka na przeciwległym końcu poruszy się, jeśli zostanie wykonana ta sama procedura, ale dwie piłki zostaną wzięte i wypuszczone, drugi koniec zostanie przesunięty. będą też machać dwiema piłkami.

Zjawisko to znane jest jako zderzenie prawie sprężyste, w którym utrata energii kinetycznej wytwarzanej przez poruszające się kule i ich zderzenie ze sobą są minimalne.

12- Proste wahadło

Przez proste wahadło rozumie się cząstkę masy zawieszoną w stałym punkcie za pomocą nici o określonej długości i pomijalnej masie, która początkowo znajduje się w zrównoważonym położeniu, prostopadle do ziemi.

Kiedy ta cząstka masy zostanie przesunięta do pozycji innej niż początkowa i zostanie zwolniona, wahadło zaczyna oscylować, przekształcając energię potencjalną w energię kinetyczną, gdy przekracza pozycję równowagi.

12- Elastyczny

Rozciągając elastyczny materiał, magazynuje całą energię w postaci sprężystej energii mechanicznej.

Jeśli ten materiał zostanie przecięty na jednym z jego końców, cała zmagazynowana energia zostanie przekształcona w energię kinetyczną, która przejdzie na materiał, a następnie na obiekt znajdujący się na drugim końcu, powodując jego ruch.

13- wodospad

Kiedy woda spada i spływa kaskadami, dzieje się tak z powodu potencjalnej energii mechanicznej generowanej przez wysokość i energii kinetycznej wynikającej z jej ruchu.

W ten sam sposób każdy prąd wody, taki jak rzeki, morza lub bieżąca woda, uwalnia energię kinetyczną.

13- Żaglówka

Wiatr lub poruszające się powietrze generuje energię kinetyczną, która jest wykorzystywana do napędzania łodzi żaglowych.

Jeśli ilość wiatru docierającego do żagla jest większa, żaglówka będzie miała większą prędkość.

Bibliografia

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