Πώς επηρεάζει η μάζα και η ταχύτητα ενός αντικειμένου κινητική ενέργεια;

Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που κατέχει ένα αντικείμενο λόγω της κίνησης της. Εξαρτάται άμεσα από τη μάζα του αντικειμένου και το τετράγωνο της ταχύτητας του. Εδώ είναι:

μάζα:

* άμεσα αναλογική: Όσο βαρύτερο είναι το αντικείμενο, τόσο πιο κινητική ενέργεια έχει με δεδομένη ταχύτητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένα βαρύτερο αντικείμενο έχει περισσότερη αδράνεια, που σημαίνει ότι χρειάζεται περισσότερη δύναμη για να το μετακινηθεί και περισσότερη δύναμη για να το σταματήσει.

* Παράδειγμα: Ένα φορτηγό που κινείται στα 50 μίλια / ώρα έχει περισσότερη κινητική ενέργεια από ένα ποδήλατο που κινείται με την ίδια ταχύτητα, επειδή το φορτηγό έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα.

ταχύτητα:

* Σχέση τετράγωνο: Η κινητική ενέργεια αυξάνεται καθώς το τετράγωνο της ταχύτητας του αντικειμένου. Αυτό σημαίνει ότι διπλασιάζοντας την ταχύτητα ενός αντικειμένου τετραπλασιασμού της κινητικής ενέργειας του.

* Παράδειγμα: Εάν ένα αυτοκίνητο διπλασιάζει την ταχύτητά του από 20 mph έως 40 mph, η κινητική του ενέργεια αυξάνεται κατά συντελεστή τεσσάρων.

Ο τύπος:

Η σχέση μεταξύ μάζας, ταχύτητας και κινητικής ενέργειας εκφράζεται στον ακόλουθο τύπο:

ke =1/2 * m * v²

Οπου:

* Ke =κινητική ενέργεια (μετρούμενη σε joules)

* m =μάζα (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα)

* V =ταχύτητα (μετρούμενη σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο)

Συνοπτικά:

* Αυξημένη μάζα =αυξημένη κινητική ενέργεια

* αυξημένη ταχύτητα =αυξημένη κινητική ενέργεια (από το τετράγωνο της ταχύτητας)

Αυτή η σχέση είναι ο λόγος για τον οποίο ακόμη και μικρά αντικείμενα που ταξιδεύουν σε υψηλές ταχύτητες μπορούν να έχουν σημαντική κινητική ενέργεια, όπως φαίνεται στην καταστροφική δύναμη των σφαίρων ή στους κινδύνους των συγκρούσεων υψηλής ταχύτητας.