Розділ II; L; кінетична енергія; Фізико-хімічний факультет коледжу
Розділ II - Кінетична енергія
I - одиниця виміру енергії
Міжнародна єдність для вираження енергії - це джоуль (J) .
1 джоуль - це приблизно енергія, необхідна на Землі для підняття предмета масою 100г на висоту 1м.
Примітка: Стара харчова одиниця виміру енергії все ще використовується у харчовій промисловості - калорійність. Однак обидві одиниці повинні бути зазначені на упаковці.
II- Що таке кінетична енергія ?
Об’єкт, що рухається, має кінетичну енергію, пов’язану зі своєю швидкістю.
У чому виражається ця енергія ?
Діяльність "Касадейський орган":
- Вивчення впливу маси об’єкта на кінетичну енергію:
Касадей, інженер Renault, мав таку ідею: снаряд, що досліджується, направляється на трубку, яка згинається більш-менш відповідно до кінетичної енергії снаряда. На малюнку навпроти отримані трубки розміщені поруч як функція маси снаряда для однакової початкової швидкості. Ми отримуємо "орган Касадеї".
Щоб визначити взаємозв'язок між кінетичною енергією та масою, ми можемо намалювати графік, який представляє деформацію, зазнану залізним прутком, який приймає снаряди різної маси з однаковою швидкістю.
З цього графіка ми чітко бачимо пропорційний зв’язок між масою об’єкта та деформацією, яку він викликає, оскільки ми отримуємо пряму лінію, яка проходить через початок координат.
Отже, кінетична енергія рухомого тіла є пропорційна масі.
- Вивчення впливу швидкості руху об’єкта на кінетичну енергію:
Ми проектуємо на металевий брусок каретку, маса якої фіксована. Чим швидше їде каретка, тим більше вона деформує металеву планку при ударі. Якщо ми проводимо кілька випробувань з різною швидкістю, ми отримуємо "орган Касадея".
Ми можемо реалізувати графік, який представляє деформацію, зазнану залізним прутком, який отримує той самий снаряд зі зростаючими швидкостями.
Якби деформація була пропорційна швидкості, точки, що представляють деформацію як функцію швидкості, були б вирівняні з лінією, що проходить через початок координат. Оскільки це не так, не існує відношення пропорційності між напругою і швидкістю.
Деформація при 20 км/год становить 16 мм, при 40 км/год - 64 мм, а при 80 км/год - 256 мм: кожен раз, коли швидкість подвоюється, деформація множиться на 4.
Деформація при 30 км/год становить 36 мм, а при 90 км/год - приблизно 324 мм: деформація множиться на 9.
Здається, що деформація, так кінетична енергія, залежить квадрат швидкості.
Висновок:
Кінетична енергія Ек твердого тіла в перекладі пропорційна масі m об'єкта та квадрат його швидкості v .
Формула кінетичної енергії цього об'єкта: