10 Exemple de energie cinetică în viața zilnică
Câteva exemple de energie cinetică a vieții de zi cu zi pot fi mișcarea unui roller coaster, a unei mingi sau a unei mașini.
Energia cinetică este energia pe care un obiect o posedă atunci când este în mișcare și viteza sa este constantă. Este definit ca efortul necesar pentru a accelera un corp cu o anumită masă, făcându-l să treacă de la starea de odihnă într-o stare cu mișcare (Classroom, 2016).
Se susține că, în măsura în care masa și viteza unui obiect sunt constante, se va accelera și el. În acest fel, dacă viteza se schimbă, la fel se va și valoarea corespunzătoare energiei cinetice.
Când doriți să opriți obiectul care este în mișcare, este necesar să aplicați o energie negativă care contracarează valoarea energiei cinetice pe care o aduce obiectul. Mărimea acestei forțe negative trebuie să fie egală cu cea a energiei cinetice, astfel încât obiectul să se oprească (Nardo, 2008).
Coeficientul energiei cinetice este de obicei abreviat cu literele T, K sau E (E- sau E + în funcție de direcția forței). În mod similar, termenul "kinetic" derivă din cuvântul grecesc "κινίσις" sau "kinēsis", ceea ce înseamnă mișcare. Termenul "energie cinetică" a fost inventat pentru prima dată de William Thomson (Lord Kevin) în anul 1849.
Din studiul energiei cinetice rezultă studiul mișcării corpurilor în direcție orizontală și verticală (căderi și deplasări). De asemenea, au fost analizați coeficienții de penetrare, viteză și impact (Academia, 2017).
Exemple de energie cinetică
Energia cinetică împreună cu potențialul include majoritatea energiilor enumerate de fizică (nucleară, gravitațională, elastică, electromagnetică, printre altele).
1- Corpurile sferice
Atunci când două corpuri sferice se mișcă la aceeași viteză, dar au o masă diferită, corpul cu o masă mai mare va dezvolta un coeficient mai mare de energie cinetică. Acesta este cazul a două marmură de mărime și greutate diferite.
Aplicarea energiei cinetice poate fi observată și atunci când o minge este aruncată astfel încât să ajungă în mâinile unui receptor.
Mingea trece de la o stare de repaus la o stare de mișcare în care dobândește un coeficient de energie cinetică, care este adus la zero odată ce este prins de receptor (BBC, 2014).
2 - Coasterul cu rolete
Atunci când antrenorii unui roller coaster sunt la vârf, coeficientul lor de energie cinetică este egal cu zero, deoarece aceste vagoane sunt în repaus.
Odată ce sunt atrase de forța gravitațională, încep să se miște la viteză maximă în timpul coborârii. Aceasta implică faptul că energia cinetică va crește treptat odată cu creșterea vitezei.
Atunci când există un număr mai mare de pasageri în interiorul autoturismului, coeficientul de energie cinetică va fi mai mare, atâta timp cât viteza nu scade. Acest lucru se datorează faptului că mașina va avea o masă mai mare.
3- Baseball
Atunci când un obiect este în repaus, forțele sale sunt echilibrate, iar valoarea energiei cinetice este egală cu zero. Atunci când un pitcher de baseball ține mingea înainte de aruncare, este în repaus.
Cu toate acestea, odată ce mingea este aruncată, aceasta câștigă energic cinetic treptat și într-o perioadă scurtă de timp pentru a se deplasa de la un loc la altul (de la punctul aruncătorului până la mâinile receptorului).
4 mașini
O mașină care este în repaus are un coeficient de energie echivalent cu zero. Odată ce acest vehicul se accelerează, coeficientul său de energie cinetică începe să crească, astfel încât, în măsura în care există mai multă viteză, va exista mai multă energie cinetică (Softschools, 2017).
5- Ciclism
Un ciclist care se află la punctul de plecare, fără a exercita nici o mișcare, are un coeficient de energie cinetică echivalent cu zero. Cu toate acestea, odată ce începeți pedalarea, această energie crește. Acesta este modul în care la viteze mai mari, cu atât este mai mare energia cinetică.
Odată ce a sosit timpul când trebuie să vă opriți, ciclistul trebuie să încetinească și să exercite forțe opuse pentru a încetini bicicleta și a reveni la un coeficient de energie egal cu zero.
6- Box și impact
Un exemplu de forță a impactului derivat din coeficientul energiei cinetice este evident în timpul unui meci de box. Ambii adversari pot avea aceeași masă, dar una dintre ele poate fi mai rapidă în mișcări.
În acest fel, coeficientul energiei cinetice va fi mai mare în cel cu o accelerație mai mare, garantând un impact și o putere mai mare în lovitură (Lucas, 2014).
7- Deschiderea ușilor în Evul Mediu
La fel ca și boxerul, principiul energiei cinetice a fost folosit în mod obișnuit în Evul Mediu, când berbecii grei de batjocură au fost propulsați să deschidă ușile castelelor.
În măsura în care berbecul sau trunchiul a fost condus la o viteză mai mare, cu atât impactul a fost mai mare.
8 - Căderea unei pietre sau a unui detașament
Mutarea unei pietre pe munte necesită forță și dexteritate, mai ales când piatra are o masă mare.
Cu toate acestea, este coborârea din aceeași piatră pe pantă, aceasta va fi rapid datorită forței pe care gravitatea o exercită asupra corpului. În acest fel, pe măsură ce crește accelerația, coeficientul energiei cinetice va crește.
Atâta timp cât masa pietrei este mai mare și accelerația este constantă, coeficientul energiei cinetice va fi proporțional mai mare (FAQ, 2016).
9 - Căderea unui vas
Atunci când o vază cade din locul ei, ea trece de la starea de odihnă la mișcare. Pe masura ce gravitatea isi exercita forta, vaza incepe sa accelereze si sa acumuleze treptat energia cinetica in masa. Această energie este eliberată atunci când vasul atinge solul și se rupe.
10- Persoană pe skateboard
Atunci când o persoană care călătoresc pe un skateboard se află într-o stare de odihnă, coeficientul său de energie va fi egal cu zero. Odată ce începe o mișcare, coeficientul său de energie cinetică va crește treptat.
În mod similar, dacă acea persoană are o masă mare sau skateboard-ul său poate merge la o viteză mai mare, energia sa cinetică va fi mai mare.
