13 PRÍKLADY KINETICKEJ ENERGIE V KAŽDODENNOM ŽIVOTE - VEDA - 2026

Niektoré príklady kinetickej energie každodenného života môže byť pohyb tobogane, guľa alebo auto. Kinetická energia je energia, ktorú má objekt, keď je v pohybe a jeho rýchlosť je konštantná.

Je definovaná ako úsilie, ktoré je potrebné na urýchlenie tela s danou hmotou, čo ho vedie zo stavu pokoja do stavu s pohybom. Predpokladá sa, že do tej miery, do akej je hmota a rýchlosť objektu konštantná, dôjde aj k jeho zrýchleniu. Týmto spôsobom, ak sa rýchlosť zmení, tak sa zmení aj hodnota zodpovedajúca kinetickej energii.

Ak chcete zastaviť objekt, ktorý je v pohybe, je potrebné použiť negatívnu energiu, ktorá pôsobí proti hodnote kinetickej energie, ktorú predmet prináša. Veľkosť tejto zápornej sily musí byť rovnaká ako kinetická energia na zastavenie objektu (Nardo, 2008).

Koeficient kinetickej energie sa obvykle označuje skratkami písmen T, K alebo E (E- alebo E + v závislosti od smeru sily). Podobne pojem „kinetika“ je odvodený z gréckeho slova „κίνησις“ alebo „kinēsis“, čo znamená pohyb. Pojem „kinetická energia“ pochádza prvýkrát od Williama Thomsona (Lord Kevin) v roku 1849.

Zo štúdia kinetickej energie sa odvodzuje štúdia pohybu telies v horizontálnom a vertikálnom smere (pády a posunutie). Analyzovali sa aj koeficienty penetrácie, rýchlosti a nárazu.

Príklady kinetickej energie

Kinetická energia spolu s potenciálom zahŕňa väčšinu energií uvedených vo fyzike (okrem iného jadrová, gravitačná, elastická, elektromagnetická).

1 - Sférické telá

Keď sa dve sférické telá pohybujú rovnakou rýchlosťou, ale majú rôzne hmotnosti, telo s väčšou hmotnosťou vyvinie väčší koeficient kinetickej energie. Toto je prípad dvoch guličiek rôznej veľkosti a hmotnosti.

Aplikácia kinetickej energie sa dá tiež pozorovať, keď sa lopta hodí tak, že sa dostane do rúk prijímača.

Lopta prechádza zo stavu pokoja do stavu pohybu, keď získa koeficient kinetickej energie, ktorý sa po zachytení prijímačom vynuluje.

2 - Horská dráha

Keď sú vozidlá horskej dráhy na vrchu, ich koeficient kinetickej energie sa rovná nule, pretože tieto autá sú v pokoji.

Akonáhle sú priťahované gravitačnou silou, začnú sa počas zostupu pohybovať plnou rýchlosťou. To znamená, že kinetická energia sa bude so zvyšovaním rýchlosti postupne zvyšovať.

Ak je vo vozidle s horskou dráhou väčší počet cestujúcich, koeficient kinetickej energie bude vyšší, pokiaľ sa rýchlosť nezníži. Je to preto, že vagón bude mať väčšiu hmotnosť. Na nasledujúcom obrázku môžete vidieť, ako sa potenciálna energia vyskytuje pri výstupe na horu a kinetická energia pri zostupe:

3 - Baseball

Keď je objekt v pokoji, jeho sily sú vyvážené a hodnota kinetickej energie sa rovná nule. Ak loptu na loptičku drží pred hodením, lopta je v pokoji.

Akonáhle je lopta hodená, získava postupne a v krátkom časovom úseku kinetickú energiu, aby sa mohla pohybovať z jedného miesta na druhé (z bodu džbánu do rúk prijímača).

4 - Autá

Vozidlo v pokoji má koeficient energie rovný nule. Akonáhle sa toto vozidlo zrýchli, jeho koeficient kinetickej energie sa začína zvyšovať takým spôsobom, že v prípade vyššej rýchlosti sa získa viac kinetickej energie.

5- Cyklistika

Cyklista, ktorý je na začiatku, bez toho, aby vykonal akýkoľvek typ pohybu, má koeficient kinetickej energie rovný nule. Keď však začnete šliapať na pedále, táto energia sa zvýši. Čím vyššia je rýchlosť, tým väčšia je kinetická energia.

Akonáhle nastane okamih brzdenia, cyklista musí spomaliť a uplatniť protichodné sily, aby mohol spomaliť bicykel a vrátiť sa na energetický koeficient rovný nule.

6. Box a dopad

Príklad sily nárazu, ktorá je odvodená z koeficientu kinetickej energie, je preukázaný počas boxerského zápasu. Obaja súperi môžu mať rovnakú hmotnosť, ale jeden z nich môže byť v pohybe rýchlejší.

Týmto spôsobom bude koeficient kinetickej energie vyšší v jednom s najväčším zrýchlením, čo zaručuje väčší dopad a silu pri údere (Lucas, 2014).

7. - Otváranie dverí v stredoveku

Podobne ako boxer, aj v stredoveku, keď boli ťažké barany poháňané otvorením dverí hradu, sa bežne používal princíp kinetickej energie.

Čím rýchlejšie bol poháňaný baran alebo guľatina, tým väčší bol náraz.

8- Pád z kameňa alebo odlúčenia

Presun kameňa na horu vyžaduje silu a obratnosť, najmä ak má kameň veľkú hmotu.

Zostup rovnakého kameňa z kopca však bude rýchly vďaka sile gravitácie pôsobiacej na vaše telo. Týmto spôsobom sa so zvyšujúcim sa zrýchlením zvyšuje koeficient kinetickej energie.

Pokiaľ je hmotnosť kameňa väčšia a zrýchlenie konštantné, bude koeficient kinetickej energie úmerne vyšší.

9 - Pád vázy

Keď váza padá z jej miesta, ide z pokojného stavu do pohybu. Ako gravitácia vyvíja svoju silu, váza začína získavať zrýchlenie a postupne hromadí kinetickú energiu vo svojej hmote. Táto energia sa uvoľní, keď váza dopadne na zem a zlomí sa.

10 - osoba na skateboarde

Ak je osoba jazdiaca na skateboarde v pokoji, jeho energetický koeficient sa rovná nule. Akonáhle začne pohyb, jeho koeficient kinetickej energie sa postupne zvyšuje.

Podobne, ak má táto osoba veľkú hmotu alebo ak jej skateboard dokáže ísť rýchlejšie, jeho kinetická energia bude vyššia.

11 - Valcované leštené oceľové gule

Ak sa tvrdá guľa otočí dozadu a uvoľní sa, aby sa zrazila s ďalšou guľou, posunie sa ten na opačnom konci, ak sa vykoná ten istý postup, ale dve loptičky sa odoberú a uvoľnia, druhý koniec sa pohne. budú tiež hádzať dve loptičky.

Tento jav je známy ako takmer elastická kolízia, pri ktorej je strata kinetickej energie produkovanej pohybujúcimi sa guľami a ich kolízia medzi sebou minimálne.

12- Jednoduché kyvadlo

Pod jednoduchým kyvadlom sa rozumie častica hmoty, ktorá je zavesená z pevného bodu vláknom určitej dĺžky a zanedbateľnou hmotnosťou, ktorá je spočiatku vo vyváženej polohe kolmej na zem.

Keď sa táto častica hmoty posunie do inej polohy, ako je pôvodná, a uvoľní sa, kyvadlo sa začne oscilovať a transformuje potenciálnu energiu na kinetickú energiu, keď prechádza rovnovážnou polohou.

12 - Elastický

Natiahnutím pružného materiálu uloží všetku energiu vo forme elastickej mechanickej energie.

Ak je tento materiál vyrezaný na jednom zo svojich koncov, všetka uložená energia bude transformovaná na kinetickú energiu, ktorá prechádza do materiálu a potom k objektu, ktorý je na druhom konci, čo spôsobí jeho pohyb.

13 - vodopád

Keď voda padá a kaskáda, je to kvôli potenciálnej mechanickej energii generovanej výškou a kinetickou energiou v dôsledku jej pohybu.

Rovnako akýkoľvek prúd vody, ako sú rieky, moria alebo tečúca voda, uvoľňuje kinetickú energiu.

13 - Plachetnica

Vietor alebo pohybujúci sa vzduch generuje kinetickú energiu, ktorá sa používa na pomoc plachetniciam.

Ak je množstvo vetra, ktoré dosiahne plachtu, väčšie, bude mať plachetnica vyššiu rýchlosť.

Referencie

1. Academy, K. (2017). Zdroj: Čo je kinetická energia?: Khanacademy.org.
2. BBC, T. (2014). Science. Získané z energetiky v pohybe: bbc.co.uk.
3. Učebňa, TP (2016). Získané z kinetickej energie: physicsclassroom.com.
4. FAQ, T. (11. marca 2016). Teach - Faq. Získané z príkladov kinetickej energie: tech-faq.com.
5. Lucas, J. (12. júna 2014). Live Science. Zdroj: Čo je kinetická energia?: Livescience.com.
6. Nardo, D. (2008). Kinetická energia: Energia pohybu. Minneapolis: Explorin Science.
7. (2017). softschools.com. Získané od spoločnosti Kinetic Energy: softschools.com.