محاسبه انرژي جنبشي

به نظر شما انرژي جنبشي ماشين به چه چيز بستگي دارد؟

اگر يک توپ و يک کرگدن با يک سرعت حرکت کنند کدام يک توانايي خم کردن ميله‌اي را دارند؟

pe-cb-ri-pmt-119b

pe-cb-ri-pmt-119a


از دو تصوير زير کداميک پس از برخورد به ديوار نازک کاه گلي، توانايي تخريب آن را دارند؟

pm-cb-ri-now-189C

 

فرض کنيد گچ و بازيکني با سرعت يکسان به کيسه بکسي برخورد کنند. کداميک مي‌توانند باعث تغييرات بيش‌تري در کيسه شوند؟

pm-cb-ri-now-190a

يک توپ بيسبال و يک توپ بولينگ را با سرعت يکسان به سمت سر دوستتان پرتاب کنيد تا هد بزند! کداميک باعث صدمه ديدن وي مي‌شود؟

pe-cb-ri-htw-008b

pe-cb-ri-htw-008a

از پديده‌هاي فوق چه نتيجه‌ي مي‌گيريد؟

جسم سنگين‌تر انرژي جنبشي بيش‌تري نسبت به جسم سبكتر دارد (با فرض مساوي بودن سرعت هر دو جسم). ene404
با دست گلوله تفنگي را به سمت ديواري پرتاب کنيد و بار ديگر با تفنگ شليک نماييد. کداميک باعث تخريب بيش‌تري در ديوار مي‌شود؟ ene403
ماشيني باسرعت 70km/h و ماشين ديگري با سرعت 170km/h به تير چراغ برقي برخورد مي‌کنند. کداميک باعث تخريب بيش‌تري مي‌شوند؟ pe-cb-ri-iip-028


 

 

 

چرا باد ملايم نمي‌تواند باعث تخريب شود ولي تندباد باعث خرابي زيادي در محيط مي‌شود؟ چه چيزي در تند باد بيش‌تر است؟

ene69


از پديده‌هاي فوق چه نتيجه‌اي مي‌گيريد؟

جسمي كه سريعتر حركت مي‌كند انرژي جنبشي بيش‌تري دارد (با فرض مساوي بودن جرم هر دو جسم)

ene403


 

از موارد فوق مي‌توان دريافت که در محاسبه انرژي جنبشي هم مقدار جرم و هم مقدار سرعت آن موثر است و عوامل ديگر مثل جنس، دما و ... در مقدار انرژي جنبشي هيچ تاثيري ندارد.

بدين ترتيب داريم:

انرژي جنبشي جسمي به جرم m که با سرعت V مي‌کند برابر است با:

formul-kinematic


نمادي که با آن انرژي جنبشي را نشان مي‌دهند K است.

در اين رابطه بايد دقت نمود که مقدار جرم برحسب کيلوگرم و مقدارسرعت بر حسب متر بر ثانيه قرار داده شود. به اين ترتيب مقدار انرژي جنبشي بر حسب ژول به دست خواهد آمد.

در زير مقدار محدودي انرژي جنبشي براي دو حالت مختلف بيان شده است.

يك كتاب معمولي كه از ارتفاع ١٠ سانتيمتري سقوط مي‌كند تقريباً با انرژي جنبشي حدود يك ژول به زمين برخورد مي‌كند. يك قهرمان دو وقتي به خط پايان مي‌رسد، حدود ٥٠٠٠ ژول انرژي جنبشي دارد.

علت ضريب ١/٢ و توان ٢ سرعت در رابطه محاسبه انرژي جنبشي اين است كه مقدار عددي انرژي جنبشي با مقدار ساير انرژي‌ها انطباق داشته باشد.

دقت کنيد در رابطه‌ي محاسبه‌ي انرژي جنبشي، توان جرم 1 و توان سرعت 2 است. بدين ترتيب از رابطه‌ي انرژي جنبشي به دو نکته‌ي زير پي مي‌بريم.

اگر جرم جسمي 2 و 3 برابر شود (با فرض مساوي بودن سرعت‌هايشان) آنگاه انرژي جنبشي آن‌ها 2 و3 برابر خواهد شد. علت اين امر توانِ 1 جرم در رابطه‌ي انرژي جنبشي است. pe-cb-ri-pmt-170a
در ضمن توجه داشته باشيد كه انرژي با توان ٢ سرعت رابطه دارد، اين بدان معني است كه اگر سرعت ٢ برابر شود انرژي جنبشي آن 4 برابر خواهد شد و اگرسرعت ٣ برابر شود انرژي جنبشي آن ٩ برابر مي‌شود. (با فرض مساوي بودن جرم‌هايشان)

pe-cb-ri-pmt-170b


 

آخرین ویرایش در سه شنبه, 07 شهریور 1391 ساعت 10:29
محتوای بیشتر در این بخش: « انرژي جنبشي كار »

1 نظر

  • پیوند نظر مری سه شنبه, 08 بهمن 1392 ساعت 17:02 ارسال شده توسط مری

    سلام مطالب جالبی در سایت بود
    ممنون
    خسته نباشید

برای ارسال نظر وارد سایت شوید