พลังงานจลน์: แนวคิด

พลังงานจลน์: แนวคิด
พลังงานจลน์: แนวคิด
Anonim

พลังงานจลน์คือตามคำจำกัดความ ปริมาณเท่ากับครึ่งหนึ่งของมวลของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ คูณด้วยกำลังสองของความเร็วของวัตถุนี้ นี่เป็นหนึ่งในคำศัพท์ที่สำคัญที่สุดในกลไกสมัยใหม่ กล่าวโดยย่อ มันคือพลังงานของการเคลื่อนไหวหรือความแตกต่างระหว่างพลังงานทั้งหมดและพลังงานที่เหลือ แต่สาระสำคัญยังไม่ได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

พลังงานจลน์ (จาก Gr. Kinema - การเคลื่อนไหว) ของร่างกายในสถานะ

พลังงานจลน์
พลังงานจลน์

ความนิ่งเป็นศูนย์ บ่อยครั้งที่ค่านี้สัมพันธ์กับมวลและความเร็วเท่านั้น ดังนั้น ตามคำจำกัดความหนึ่ง พลังงานจลน์คืองานที่ทำที่ความเร็วระดับหนึ่ง หน่วยวัดเป็นจูล

พลังงานจลน์ของระบบคือปริมาณที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดกับความเร็วของแต่ละจุด

ถือเป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนและแบบหมุนวน กรณีแรกได้อธิบายรายละเอียดไว้ข้างต้นแล้ว นี่คือมวลครึ่งหนึ่งของวัตถุคูณด้วยความเร็วยกกำลังสอง และพลังงานจลน์ของการหมุนของร่างกายแสดงเป็นผลรวมของจลนศาสตร์พลังงานของปริมาตรพื้นฐานแต่ละอันของร่างกายที่กำหนด หรือเป็นค่าโมเมนต์ความเฉื่อยคูณด้วยกำลังสองของความเร็วเชิงมุมหารด้วยสอง

สมมุติว่ามีวัตถุแข็งกระด้างเคลื่อนที่ไปรอบแกน

พลังงานจลน์หมุนเวียน
พลังงานจลน์หมุนเวียน

ซ่อมผ่านครับ วัตถุนี้สามารถแบ่งออกเป็นเล่มพื้นฐานขนาดเล็กซึ่งแต่ละเล่มมีมวลเบื้องต้นของตัวเอง เนื้อหาที่เป็นปัญหาจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ แกนคงที่ ในกรณีนี้ ปริมาตรเบื้องต้นแต่ละเล่มจะอธิบายวงกลมของรัศมีที่สอดคล้องกัน ความเร็วเชิงมุมของการหมุนจะเท่ากัน ดังนั้นพลังงานจลน์ของร่างกายที่กำหนดคือผลรวมของพลังงานจลน์ของปริมาตรเบื้องต้นทั้งหมดที่เคลื่อนที่รอบแกน สูตรแบบง่ายนี้เป็นผลคูณครึ่งหนึ่งของกำลังสองของความเร็วเชิงมุมและโมเมนต์ความเฉื่อย

ในบางกรณี พลังงานจลน์เป็นผลรวมของพลังงานการแปลและพลังงานหมุนเวียน ตัวอย่างเช่น กระบอกสูบหมุนโดยไม่ลื่นไถลไปตามเส้นเอียง เคลื่อนที่ไปข้างหน้า มันเคลื่อนที่ไปข้างหน้า อย่างไรก็ตาม มันเคลื่อนที่รอบแกนด้วย

พลังงานจลน์ของระบบ
พลังงานจลน์ของระบบ

ส่วนประกอบหนึ่งของพลังงานจลน์ของการหมุนคือโมเมนต์ความเฉื่อยที่กล่าวไว้ข้างต้น ขึ้นอยู่กับมวลกายทั้งหมดตลอดจนการกระจายตัวตามแกนหมุน มันคืออะไร? นี่คือการวัดความเฉื่อยของการเคลื่อนที่รอบแกน เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่เชิงแปล การวัดความเฉื่อยคือมวล นี่เป็นค่าที่สำคัญมาก ยิ่งโมเมนต์ความเฉื่อยมากเท่าใดเป็นการยากกว่าที่จะทำให้ร่างกายอยู่ในสภาพการหมุน ความเร็วเชิงมุมแสดงถึงความเร็วที่วัตถุแข็งเกร็งเคลื่อนที่ไปรอบแกนของมัน หน่วยวัดคือ rad/s ความเร็วเชิงมุมคืออัตราส่วนของมุมของการหมุนต่อช่วงเวลาที่มุมนี้ผ่านวัตถุที่หมุนอยู่

ทฤษฎีบทพลังงานจลน์สามารถกำหนดได้ดังนี้: งานของแรงลัพท์ที่ใช้กับวัตถุบางตัวจะเทียบเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ของวัตถุนี้

แนะนำ: