Կինետիկ էներգիա. հայեցակարգ

Կինետիկ էներգիա. հայեցակարգ
Կինետիկ էներգիա. հայեցակարգ
Anonim

Կինետիկ էներգիան, ըստ սահմանման, մեծություն է, որը հավասար է շարժվող մարմնի զանգվածի կեսին, բազմապատկված այս մարմնի արագության քառակուսու վրա: Սա ժամանակակից մեխանիկայի ամենակարեւոր տերմիններից մեկն է: Մի խոսքով, դա շարժման էներգիան է, կամ ընդհանուր էներգիայի և մնացած էներգիայի տարբերությունը: Այնուամենայնիվ, դրա էությունը լիովին չի դիտարկվում ժամանակակից գիտության մեջ:

Կինետիկ էներգիա (գր. Կինեմայից՝ շարժում)վիճակում գտնվող մարմնի.

կինետիկ էներգիա
կինետիկ էներգիա

անշարժությունը զրո է։ Հաճախ այս արժեքը կապված է ոչ միայն զանգվածի և արագության հետ: Այսպիսով, ըստ մի սահմանման, կինետիկ էներգիան որոշակի արագությամբ կատարված աշխատանքն է։ Չափված ջոուլներով։

Համակարգի կինետիկ էներգիան այն մեծությունն է, որը սերտորեն կապված է նրա յուրաքանչյուր կետի արագության հետ:

Դիտարկվում է ինչպես թարգմանական, այնպես էլ պտտվող շարժման մեջ։ Առաջին դեպքն արդեն մանրամասն բացատրվել է վերևում, սա օբյեկտի զանգվածի կեսն է՝ բազմապատկված նրա արագության քառակուսիով: Իսկ մարմնի պտտման կինետիկ էներգիան ներկայացված է որպես կինետիկի գումարտվյալ մարմնի տարրական ծավալներից յուրաքանչյուրի էներգիաները։ Կամ որպես իներցիայի մոմենտի արժեքը՝ բազմապատկված անկյունային արագության քառակուսիով, բաժանված երկուսի վրա։

Ենթադրենք, որ կա որոշակի կոշտ մարմին, որը շարժվում է առանցքի շուրջ

ռոտացիոն կինետիկ էներգիա
ռոտացիոն կինետիկ էներգիա

ֆիքսվել է դրա միջով անցնելը: Այս օբյեկտը կարելի է բաժանել փոքր տարրական ծավալների, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր տարրական զանգվածը։ Քննարկվող մարմինը շարժվում է ֆիքսված առանցքի շուրջ: Այս դեպքում տարրական ծավալներից յուրաքանչյուրը նկարագրում է համապատասխան շառավղով շրջան։ Նրանց պտտման անկյունային արագությունը նույնն է։ Եվ հետևաբար տվյալ մարմնի կինետիկ էներգիան առանցքի շուրջ շարժվող նրա բոլոր տարրական ծավալների կինետիկ էներգիաների գումարն է։ Այս բանաձևի պարզեցված տարբերակը անկյունային արագության քառակուսու և իներցիայի պահի արտադրյալի կեսն է։

Որոշ դեպքերում կինետիկ էներգիան և՛ թարգմանական, և՛ պտտվող էներգիայի գումարն է։ Օրինակ, գլան, որը գլորվում է առանց թեք գծի երկայնքով սահելու: Առաջ շարժվելով՝ այն կատարում է առաջ շարժում, սակայն շարժվում է նաև իր առանցքի շուրջ։

համակարգի կինետիկ էներգիան
համակարգի կինետիկ էներգիան

Պտույտի կինետիկ էներգիայի բաղադրիչներից է իներցիայի մոմենտը, որը նշվեց վերևում։ Դա կախված է մարմնի ընդհանուր զանգվածից, ինչպես նաև դրա բաշխումից՝ պտտման առանցքի նկատմամբ։ Ի՞նչ է դա։ Սա առանցքի շուրջ շարժման իներցիայի չափումն է, ճիշտ այնպես, ինչպես թարգմանական շարժման դեպքում իներցիայի չափը զանգված է։ Սա շատ կարևոր արժեք է։ Որքան մեծ է իներցիայի պահը, այնքանավելի դժվար է մարմինը պտտվող վիճակի բերել։ Անկյունային արագությունը բնութագրում է այն արագությունը, որով կոշտ մարմինը շարժվում է իր առանցքի շուրջ։ Չափման միավորը ռադ/վ է։ Անկյունային արագությունը պտտման անկյան հարաբերակցությունն է այն ժամանակային միջակայքին, որով այս անկյունը անցնում է պտտվող օբյեկտի վրա:

Կինետիկ էներգիայի թեորեմը կարելի է ձևակերպել այսպես. որոշակի մարմնի վրա կիրառվող արդյունքային ուժի աշխատանքը համարժեք է այս մարմնի կինետիկ էներգիայի փոփոխությանը:

Խորհուրդ ենք տալիս: