Kinetická energie: koncepce

Kinetická energie je podle definice hodnota rovnající se polovině hmotnosti pohyblivého těla vynásobeného čtvercem rychlosti tohoto těla. Jedná se o jeden z nejdůležitějších pojmů moderní mechaniky. Stručně řečeno, je to pohyb energie nebo rozdíl v celkové energii a klidové energii. Jeho podstata však není plně pochopena v moderní vědě.

Kinetická energie (ze skupiny Kinema - pohyb) těla ve stavu je nula. Často je tato hodnota spojena nejen s hmotností a rychlostí. Takže podle jedné definice je kinetická energie práce vykonávanou s určitou rychlostí. Měří se v joulech.

Kinetická energie systému je množství, které úzce souvisí s rychlostí každého z jeho bodů.

Uvažuje se jak o translačním pohybu, tak o rotačním pohybu. První případ již byl podrobně vysvětlen výše, je to polovina hmoty objektu vynásobená jeho rychlostí v náměstí. A kinetická energie rotace těla je reprezentována součtem kinetických energií každého z elementárních objemů daného těla. Nebo jako hodnota momentu setrvačnosti vynásobená čtvercem úhlové rychlosti dělená dvěma.

Předpokládejme, že existuje nějaké pevné tělo, které dělá pohyb kolem osy pevné, procházející. Tento objekt lze rozdělit na malé elementární objemy, z nichž každá má svou základní hmotu. Kolem pevné osy probíhá posouvání těla. Každý z elementárních svazků popisuje kružnici odpovídajícího poloměru. Stejné úhlová rychlost jejich rotaci. A proto kinetická energie daného těla je součtem kinetických energií všech jeho elementárních objemů pohybujících se kolem osy. Zjednodušená verze tohoto vzorce je polovina výsledku čtverce úhlové rychlosti a momentu setrvačnosti.

V některých případech je kinetická energie součtem translační i rotační energie. Například klouzání bez uklouznutí na nakloněný válec. Pohyb vpřed, on vykoná dopředný pohyb, Přitom se také pohybuje kolem své osy.

Jednou ze složek kinetické energie rotace je moment setrvačnosti, o kterém výše a řekl. Závisí to na celkové tělesné hmotnosti, stejně jako na její rozložení vzhledem k ose rotace. Co to je? Toto je míra setrvačnosti pohybu kolem osy, stejně jako v progresivním pohybu je míra setrvačnosti hmotná. To je velmi důležité množství. Čím větší je moment setrvačnosti, tím obtížnější je přinést tělo do stavu otáčení. Úhlová rychlost charakterizuje rychlost, se kterou se těleso pohybuje kolem své osy. Jednotka měření je rad / s. Úhlová rychlost je poměr úhlu natočení k časovému intervalu, po který tento úhel prochází rotujícím objektem.

Věta kinetické energie může být formulován například takto: pracovní síla výsledná aplikován na určité tělo, je ekvivalentní změně kinetické energie tělesa.