Кінетична енергія: поняття

Відео: Фізика 27. Механічна, кінетична і потенційна енергія - Академія цікавих наук

Кінетична енергія - це, за визначенням, величина, рівна половині маси тіла, що рухається, помноженого на квадрат швидкості цього тіла. Це - один з найважливіших термінів сучасної механіки. Якщо коротко висловитися, то це енергія руху, або різниця повної енергії і енергії спокою. Все ж сутність її не до кінця розглянута в сучасній науці.

Кінетична енергія (від гр. Kinema - рух) тіла, що знаходиться в стані нерухомості, дорівнює нулю. Нерідко цю величину пов`язують не тільки з масою і швидкістю. Так, відповідно до одного визначення, кінетична енергія - це робота, що здійснюються при певній швидкості. Вимірюється в джоулях.

Кінетична енергія системи - це величина, яка тісно пов`язана зі швидкістю кожної з її точок.

Відео: Фізика. Випуск 18. Лекція на тему «Закон зміни кінетичної енергії».

Її розглядають як в поступальному русі, так і в обертальному. Перший випадок уже був детально роз`яснено вище, це - половина маси будь-якого об`єкта, помноженої на його швидкість в квадраті. А кінетична енергія обертання тіла представляється як сума кінетичних енергій кожного з елементарних обсягів даного тіла. Або як значення моменту інерції, помножене на квадрат кутової швидкості, поділене на два.

Припустимо, є якесь тверде тіло, яке здійснює рух навколо осі нерухомою, що проходить через нього. Цей об`єкт можемо розбити на невеликі елементарні обсяги, кожен з яких має свою елементарну масу. Навколо нерухомої осі дане тіло здійснює рухи. При цьому кожен з елементарних обсягів описує коло відповідного радіуса. однакова кутова швидкість їх обертання. І тому кінетична енергія даного тіла - це сума кінетичних енергій всіх його елементарних, що рухаються навколо осі обсягів. Спрощений варіант цієї формули - половина твори квадрата кутової швидкості і моменту інерції.

Відео: Фізика - енергія

У деяких випадках кінетична енергія - це сума і поступальної, і обертальної енергії. Наприклад, скочується без ковзання по похилій лінії циліндр. Рухаючись вперед, він виконує поступальний рух, однак, при цьому він ще й рухається навколо своєї осі.

Одна зі складових кінетичної енергії обертання - це момент інерції, про який вище і говорилося. Він залежить від загальної маси тіла, а також від її розподілу по відношенню до осі обертання. Що ж це таке? Це міра інертності руху навколо осі так само, як в поступальному русі мірою інертності є маса. Це дуже важлива величина. Чим момент інерції більше, тим важче привести тіло в стан обертання. Кутова швидкість характеризує те, з якою швидкістю рухається тверде тіло навколо своєї осі. Одиницею виміру є рад / с. Кутова швидкість являє собою відношення кута повороту до того проміжку часу, за який цей кут проходить обертовий об`єкт.

Відео: Робота і енергія

Теорему про кінетичної енергії можна сформулювати приблизно так: робота сили, рівнодіюча, яка додається до певного тіла, рівнозначна зміні кінетичної енергії даного тіла.