13 ПРИКЛАДИ КІНЕТИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ПОВСЯКДЕННОМУ ЖИТТІ - НАУКА - 2025

Деякі приклади кінетичної енергії повсякденного життя можуть бути рухом гірки, м’яча чи машини. Кінетична енергія - це енергія, яку має об’єкт, коли він перебуває в русі, а його швидкість є постійною.

Він визначається як зусилля, необхідне для прискорення тіла з заданою масою, перетворюючи його зі стану спокою в стан з рухом. Прийнято вважати, що в тій мірі, коли маса і швидкість предмета є постійними, таким буде і його прискорення. Таким чином, якщо швидкість зміниться, то і значення, відповідне кінетичній енергії.

Коли ви хочете зупинити об'єкт, який знаходиться в русі, необхідно застосувати негативну енергію, яка протидіє значенню кінетичної енергії, яку приносить зазначений об'єкт. Величина цієї негативної сили повинна дорівнювати величині кінетичної енергії для зупинки об'єкта (Nardo, 2008).

Коефіцієнт кінетичної енергії зазвичай скорочують літерами Т, К або Е (Е- або Е + залежно від напрямку сили). Аналогічно, термін "кінетика" походить від грецького слова "κίνησις" або "kinēsis", що означає рух. Термін «кінетична енергія» вперше був введений Вільгельмом Томсоном (лорд Кевін) у 1849 році.

З вивчення кінетичної енергії виводиться вивчення руху тіл у горизонтальному та вертикальному напрямках (падіння та переміщення). Проаналізовано також коефіцієнти проникнення, швидкості та удару.

Приклади кінетичної енергії

Кінетична енергія разом з потенціалом охоплює більшість енергій, перелічених фізикою (ядерна, гравітаційна, пружна, електромагнітна, серед інших).

1- Сферичні тіла

Коли два сферичні тіла рухаються з однаковою швидкістю, але мають різні маси, тіло з більшою масою виробить більший коефіцієнт кінетичної енергії. Це справа двох мармурів різної величини та ваги.

Застосування кінетичної енергії також можна спостерігати при киданні м'яча, щоб він доходив до рук приймача.

Куля переходить із стану спокою в стан руху, коли він набуває коефіцієнта кінетичної енергії, який доводиться до нуля, як тільки він потрапляє на приймач.

2- американські гірки

Коли машини на гірських дорогах знаходяться вгорі, їх коефіцієнт кінетичної енергії дорівнює нулю, оскільки ці машини знаходяться в спокої.

Як тільки їх притягує сила тяжіння, вони починають рухатися на повній швидкості під час спуску. Це означає, що кінетична енергія поступово збільшуватиметься зі збільшенням швидкості.

Коли всередині пасажирських гірок буде більша кількість пасажирів, коефіцієнт кінетичної енергії буде вище, доки швидкість не зменшиться. Це тому, що вагон матиме більшу масу. На наступному зображенні ви бачите, як виникає потенційна енергія під час сходження на гору та кінетична енергія при її спуску:

3- Бейсбол

Коли об’єкт знаходиться в спокої, його сили врівноважуються, а значення кінетичної енергії дорівнює нулю. Коли бейсбольний глечик тримає м'яч до гри, м'яч знаходиться в спокої.

Однак, як тільки кидається м'яч, він набирає кінетичну енергію поступово і за короткий проміжок часу, щоб мати можливість переміщатися з одного місця в інше (від точки глечика до рук приймача).

4- Автомобілі

Автомобіль, який знаходиться в стані спокою, має коефіцієнт енергії, еквівалентний нулю. Після того як цей автомобіль розганяється, його коефіцієнт кінетичної енергії починає збільшуватися таким чином, що в міру того, як швидкість більша, буде більше кінетичної енергії.

5- Велоспорт

Велосипедист, який знаходиться у вихідній точці, не здійснюючи жодного типу руху, має коефіцієнт кінетичної енергії, еквівалентний нулю. Однак, як тільки ви почнете педалювати, ця енергія збільшується. Таким чином, чим більша швидкість, тим більша кінетична енергія.

Після того, як момент на гальмування прийшов, велосипедист повинен сповільнити і прикласти протилежні сили, щоб мати можливість уповільнити велосипед і повернутися до коефіцієнта енергії, рівного нулю.

6- Бокс і удар

Приклад сили удару, отриманого з коефіцієнта кінетичної енергії, показаний під час бокс-матчу. Обидва опоненти можуть мати однакову масу, але один з них може бути швидшим у рухах.

Таким чином, коефіцієнт кінетичної енергії буде вищим у тому, що має більше прискорення, гарантуючи більший удар і потужність при ударі (Lucas, 2014).

7- Відкриття дверей у середньовіччі

Як і боксер, принцип кінетичної енергії широко застосовувався в середні віки, коли важкі барани запускали до відкритих замкових дверей.

Чим швидше приводили в рух баран або колоду, тим більший вплив.

8- Падіння каменю чи загону

Переміщення каменю в гору вимагає сили і спритності, особливо коли камінь має велику масу.

Однак спуск того ж каменю вниз по схилу буде швидким завдяки силі, що чинить сила тяжіння на ваше тіло. Таким чином, у міру збільшення прискорення коефіцієнт кінетичної енергії зростатиме.

Поки маса каменю більша і прискорення постійне, коефіцієнт кінетичної енергії буде пропорційно більшим.

9- Падіння вази

Коли ваза падає зі свого місця, вона переходить від стану спокою до руху. Коли сила тяжіння здійснює свою силу, ваза починає набирати прискорення і поступово накопичує кінетичну енергію в межах своєї маси. Ця енергія вивільняється, коли ваза потрапляє в землю і ламається.

10- Людина на скейтборді

Коли людина, яка їде на скейтборді, знаходиться в стані спокою, його коефіцієнт енергії буде дорівнює нулю. Як тільки він розпочне рух, його коефіцієнт кінетичної енергії буде поступово збільшуватися.

Так само, якщо ця людина має велику масу або його скейтборд здатний йти швидше, його кінетична енергія буде вище.

11- кочення полірованих сталевих куль

Якщо жорсткий кулька повернути назад і відпустити, щоб зіткнутися з наступним кулькою, той, що знаходиться на протилежному кінці, рухатиметься, якщо виконується така ж процедура, але дві кульки взяті та відпущені, другий кінець переміститься. вони також будуть розмахувати двома кулями.

Це явище відоме як близькоеластичне зіткнення, де втрати кінетичної енергії, що виробляються рухомими сферами, та їх зіткнення між собою мінімальні.

12- Просте маятник

Простий маятник розуміється як частинка маси, яка підвішена до нерухомої точки ниткою певної довжини і незначною масою, яка спочатку знаходиться в збалансованому положенні, перпендикулярному до землі.

Коли ця частинка маси зміщується в положення, відмінне від початкового, і звільняється, маятник починає коливатися, перетворюючи потенційну енергію в кінетичну енергію, коли вона переходить положення рівноваги.

12- Еластичний

Розтягуючи гнучкий матеріал, він буде зберігати всю енергію у вигляді пружної механічної енергії.

Якщо цей матеріал розрізати на одному з його кінців, вся накопичена енергія буде перетворена в кінетичну енергію, яка буде переходити до матеріалу, а потім до предмета, що знаходиться на іншому кінці, і змушує його рухатися.

13- водоспад

Коли вода падає і каскади, це через потенційну механічну енергію, що генерується висотою і кінетичною енергією внаслідок її руху.

Таким же чином, будь-яка течія води, наприклад річки, моря або проточна вода, вивільняє кінетичну енергію.

13- Вітрильник

Вітер або повітря, що рухається, генерують кінетичну енергію, яка використовується для сприяння руху вітрильників.

Якщо кількість вітру, що досягає вітрила, більша, вітрильник матиме більшу швидкість.

Список літератури

1. Академія, К. (2017). Отримано з Що таке кінетична енергія?: Khanacademy.org.
2. BBC, T. (2014). Наука. Отримано від Енергії в дорозі: bbc.co.uk.
3. Класна кімната, ТП (2016). Отримано з кінетичної енергії: physicsclassroom.com.
4. FAQ, Т. (11 березня 2016 р.). Навчити - Faq. Отримано з прикладів кінетичної енергії: tech-faq.com.
5. Лукас, Дж. (12 червня 2014 р.). Жива наука. Отримано з "Що таке кінетична енергія?": Lifecience.com.
6. Нардо, Д. (2008). Кінетична енергія: енергія руху. Міннеаполіс: Дослідження науки.
7. (2017). softschools.com. Отримано від Kinetic Energy: softschools.com.