Energija je ena najpomembnejših fizikalnih količin. V enostavni razlagi pomeni sposobnost telesa opraviti delo ali oddati toploto. 

Energijo označujemo z veliko črko W, merimo jo v Joulih (Džul) [ J ]

Celotna energija telesa lahko nastopa v več oblikah, kot so kinetična energija, potencialna energija, notranja energija ...

Najprej si pa poglejmo:

 

Kinetična energja je energija, ki jo ima telo zaradi svojega gibanja.

Če hočemo neko telo pospešiti, moramo nanj delovati s silo. Pri tem bomo opravili delo, saj bo sila delovala na neki poti.


Predstavljamo si lahko pospeševanja avtomobila, ko se na semaforju prižge zelena luč. V tem primeru delo opravlja avtomobilski motor, ko z neko silo pospešuje sam avtomobil, ki doseže končno hitrost, recimo po stotih metrih.  Ko avtomobilski motor opravi delo, se energija, ki je bila shranjena v gorivu, prenese na avtomobil  in avtomobil se giblje naprej z novo konstantno hitrostjo.  To energijo imenujemo kinetična energija in je odvisna od mase avtomobila in njegove hitrosti.

Kako računamo kinetično energijo?

Poglejmo zgornji primer pospeševanja avtomobila. Pri računanju kinetične energije upoštevamo, da se je celotno opravljeno delo motorja, pretvorilo v kinetično energijo avtomobila. 

 

Motor opravi delo:

A = F⋅s

Po II. Newtonovem zakonu:

V enačbo za delo vstavimo izraz za silo:

F= m⋅a

A= m⋅a⋅s

Pot pri enakomerno pospešenem gibanju je:


s = a⋅t2 / 2

V enačbo za delo vstavimo še izraz za pot:


A = m⋅a2⋅t2 / 2

Vemo da je: 

a2⋅t2 = v2

Uredimo enačbo za delo:

A = m⋅v2/ 2

Izraz na desni je enak kinetični energiji:

Wk = m⋅v2/ 2







Še par zanimivosti

  • Kinetična energija je odvisna od kvadrata hitrosti, kar pomeni,  da ima voznik, ki se zaleti s hitrostjo 60 km/h štirikrat večjo možnost, da se resno poškoduje ali umre, kot če bi imel nesrečo pri 30 km/h! Od tu verjetno tudi izraz: Hitrost ubija.
  • Kinetična energija je vedno pozitivna ali enaka nič! Tudi če je hitrost negativna, je kvadrat hitrosti vedno pozitiven!
  • Kinetična energija ni vektor. Če mečemo teniško žogico z začetno hitrostjo 5 m/s, bo imela vedno isto kinetično energijo, ne glede na smer, v katero jo vržemo.

Oglejte si še Eureko! na temo Kinetična energija:

 

 
Ultime modifiche: domenica, 15 novembre 2020, 21:24