Động năng

NộI Dung

• Sự khác biệt giữa động năng và thế năng
• Công thức tính động năng
• Bài tập động năng
• Ví dụ về động năng
• Các dạng năng lượng khác

Các Động năng Nó là những gì một cơ thể có được do chuyển động của nó và được định nghĩa là khối lượng công việc cần thiết để tăng tốc một cơ thể ở trạng thái nghỉ và có khối lượng nhất định đến một tốc độ nhất định.

Năng lượng nói Nó có được thông qua một gia tốc, sau đó đối tượng sẽ giữ nguyên cho đến khi tốc độ thay đổi (tăng tốc hoặc giảm tốc độ) vì vậy, để dừng lại, nó sẽ nhận công cùng độ lớn với động năng tích lũy của nó. Như vậy, thời gian lực ban đầu tác dụng lên vật chuyển động càng dài thì vận tốc đạt được càng lớn và động năng thu được càng lớn.

Sự khác biệt giữa động năng và thế năng

Động năng cùng với thế năng cộng lại bằng tổng cơ năng (E_m = E_c + E_p). Hai cách này của năng lượng cơ học, động học và tiềm năng, chúng được phân biệt ở chỗ cái sau là lượng năng lượng liên quan đến vị trí được chiếm bởi một vật ở trạng thái nghỉ và nó có thể có ba loại:

• Thế năng hấp dẫn. Nó phụ thuộc vào độ cao mà các vật thể được đặt và sức hút mà trọng lực sẽ tác động lên chúng.
• Thế năng đàn hồi. Nó là hiện tượng xảy ra khi một vật đàn hồi phục hồi hình dạng ban đầu, giống như lò xo khi bị nén.
• Thế năng điện. Nó được chứa trong công được thực hiện bởi một điện trường cụ thể, khi một điện tích bên trong nó di chuyển từ một điểm trong trường đến vô cùng.

Xem thêm: Ví dụ về năng lượng tiềm năng

Công thức tính động năng

Động năng được biểu diễn bằng kí hiệu E_c (đôi khi cũng E_– hoặc E₊ hoặc thậm chí T hoặc K) và công thức tính cổ điển của nó là VÀ_c = ½. m. v²trong đó m biểu thị khối lượng (tính bằng Kg) và v biểu thị vận tốc (tính bằng m / s). Đơn vị đo của động năng là Joules (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Cho một hệ tọa độ Descartes, công thức tính động năng sẽ có dạng sau: VÀ_c= ½. m (ẋ² + ẏ² + ¿²)

Các công thức này khác nhau trong cơ học tương đối tính và cơ học lượng tử.

Bài tập động năng

1. Một ô tô khối lượng 860kg đi với vận tốc 50 km / h. Động năng của nó sẽ là bao nhiêu?

Đầu tiên chúng ta biến đổi vận tốc 50 km / h thành m / s = 13,9 m / s và áp dụng công thức tính:

VÀ_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83.000 J.

1. Một hòn đá có khối lượng 1500 Kg lăn xuống dốc với động năng tích 675000 J. Viên đá chuyển động với vận tốc bao nhiêu?

Vì Ec = ½. m .v² chúng ta có 675000 J = ½. 1500 Kg. v²và khi giải quyết điều chưa biết, chúng ta phải v² = 675000 J. 2/1500 Kg. 1, từ khi nào v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s, và cuối cùng: v = 30 m / s sau khi giải quyết căn bậc hai của 900.

Ví dụ về động năng

1. Một người đàn ông trên ván trượt. Một người trượt ván trên tấm bê tông chữ U chịu cả thế năng (khi nó dừng lại ở đầu của nó ngay lập tức) và động năng (khi nó tiếp tục chuyển động đi xuống và đi lên). Một vận động viên trượt ván có khối lượng cơ thể cao hơn sẽ nhận được động năng cao hơn, nhưng cũng có thể là người có ván trượt cho phép anh ta đi với tốc độ cao hơn.
2. Bình sứ rơi. Khi trọng lực tác động lên chiếc bình sứ vô tình bị vấp, động năng sẽ tích tụ trong cơ thể bạn khi nó hạ xuống và được giải phóng khi nó đập vào mặt đất. Công ban đầu được tạo ra bởi chuyến đi làm tăng tốc cơ thể phá vỡ trạng thái cân bằng và phần còn lại được thực hiện bởi lực hấp dẫn của Trái đất.
3. Một quả bóng ném. Bằng cách in lực của chúng ta lên một quả bóng đang dừng lại, chúng ta tăng tốc nó đủ để nó di chuyển khoảng cách giữa chúng ta và một người bạn chơi, do đó cung cấp cho nó một động năng mà sau đó, khi xử lý nó, đối tác của chúng ta phải phản tác dụng với tác dụng có độ lớn bằng hoặc lớn hơn và do đó dừng chuyển động. Nếu quả bóng lớn hơn thì sẽ mất nhiều công hơn để ngăn nó lại so với quả bóng nhỏ.
4. Một hòn đá trên sườn đồi. Giả sử chúng ta đẩy một tảng đá lên sườn đồi. Công chúng ta làm khi đẩy nó phải lớn hơn thế năng của hòn đá và sức hút của trọng lực lên khối lượng của nó, nếu không chúng ta sẽ không thể di chuyển nó lên được hoặc tệ hơn là nó sẽ đè bẹp chúng ta. Nếu, giống như Sisyphus, hòn đá đi xuống dốc ngược lại với bờ bên kia, nó sẽ giải phóng thế năng của nó thành động năng khi nó xuống dốc. Động năng này sẽ phụ thuộc vào khối lượng của hòn đá và tốc độ nó thu được khi rơi.
5. Một chiếc xe trượt băng nó thu được động năng khi rơi và tăng tốc độ của nó. Một lúc trước khi nó bắt đầu giảm xuống, xe sẽ có thế năng chứ không phải động năng; Nhưng một khi chuyển động được bắt đầu, tất cả thế năng sẽ trở thành động năng và đạt điểm cực đại ngay sau khi sự rơi kết thúc và sự đi lên mới bắt đầu. Nhân tiện, năng lượng này sẽ lớn hơn nếu xe chở đầy người hơn là khi nó rỗng (nó sẽ có khối lượng lớn hơn).

Các dạng năng lượng khác