Teorema dell'energia cinetica

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Che cos' è l' energia cinetica?

L' energia cinetica è l' energia che un oggetto ha per il suo moto.
Se vogliamo accelerare un oggetto, allora dobbiamo applicare una forza. Applicare una forza ci impone di lavorare. Dopo il lavoro, l' energia è stata trasferita all'oggetto e l' oggetto si muoverà con una nuova velocità costante. L' energia trasferita è nota come energia cinetica, e dipende dalla massa e dalla velocità raggiunta.

energia-cinetica Teorema dell'energia cinetica Energia Cinetica

 

L' energia cinetica può essere trasferita tra gli oggetti e trasformata in altri tipi di energia. Ad esempio, uno scoiattolo volante potrebbe scontrarsi con uno scoiattolo fermo. In seguito alla collisione, una parte dell' energia cinetica iniziale dello scoiattolo potrebbe essere stata trasferita nel scoiattolo o trasformata in qualche altra forma di energia.

Come possiamo calcolare l' energia cinetica?

Per calcolare l' energia cinetica, seguiamo il ragionamento sopra delineato e iniziamo trovando il lavoro fatto, W , da una forza, , in un semplice esempio. Considerare una scatola di massa m che viene spinta attraverso una distanza d lungo una superficie da una forza parallela a quella superficie. Come abbiamo imparato prima:

W=Fd=mad

Se ricordiamo le nostre equazioni cinematiche del movimento, sappiamo che possiamo sostituire l'accelerazione se conosciamo la velocità iniziale —vi e finale -vf e la distanza.

formula-lavoro Teorema dell'energia cinetica Energia Cinetica

Quindi, quando viene fatto un lavoro netto su un oggetto, la quantità di lavoro ½m che chiamiamo energia cinetica K cambia.

Energia Cinetica: K = ½m · ν²

In alternativa, si può dire che il cambiamento dell' energia cinetica è uguale al lavoro di rete svolto su un oggetto o sistema.

Wnet=ΔK

Questo risultato è noto come teorema lavoro-energia e si applica abbastanza in generale, anche con forze che variano in direzione e grandezza. E' importante nello studio della conservazione dell' energia e delle forze conservatrici.

Cosa c' è di interessante sull' energia cinetica?

Ci sono un paio di cose interessanti sull' energia cinetica che possiamo vedere dall' equazione.
L' energia cinetica dipende dalla velocità dell'oggetto al quadrato. Ciò significa che quando la velocità di un oggetto raddoppia, la sua energia cinetica quadruplica.

Un'auto che viaggia a 60 mh ha quattro volte l' energia cinetica di un' auto identica che viaggia a 30 kmh, e quindi il potenziale per quattro volte più morte e distruzione in caso di incidente.
L' energia cinetica deve essere sempre pari a zero o positiva. Mentre la velocità può avere un valore positivo o negativo, la velocità quadrata è sempre positiva.
L' energia cinetica non è un vettore.

Quindi una palla da tennis lanciata a destra con una velocità di 5 m/s, ha esattamente la stessa energia cinetica di una palla da tennis lanciata verso il basso con una velocità di 5 m/s.

 

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