運動エネルギーは、物体が動いているときに物体が持つエネルギーです。運動エネルギーの公式は、潜在的なエネルギーと機械的エネルギーに密接に関連しています。
この議論では、問題の背景と例とともに、運動エネルギーの説明を提供し、理解しやすくします...
…運動エネルギーに関する議論は、中学および高校の物理学資料に非常に頻繁に現れるため、国連（国家試験）の質問にも非常に頻繁に出てきます。
エネルギーの定義
エネルギーは仕事をする能力の尺度です。
したがって、テーブルを押す、物を持ち上げる、走るなど、すべてのアクティビティでエネルギーが必要です。
エネルギーには多くの種類があり、主なものは
- 運動エネルギー
- 位置エネルギー
運動エネルギーと潜在エネルギーの組み合わせは、機械エネルギーとも呼ばれます
運動エネルギー
運動エネルギーは、動く物体が持つエネルギーです。
キネティックという言葉は、動くことを意味するギリシャ語のキネティコスに由来します。したがって、それから、もちろん、すべての動く物体は運動エネルギーを持っています。
運動エネルギーの値は、物体の質量と速度に密接に関連しています。運動エネルギーの量は、質量の大きさに正比例し、物体の速度の2乗に比例します。
質量と速度が大きい物体は、移動するときに大きな運動エネルギーを持っている必要があります。逆に、質量と速度が小さいオブジェクトは、運動エネルギーも小さくなります。
運動エネルギーの例としては、走るときに動くトラックやその他のさまざまな動きがあります。
石を投げるときに観察できるもう1つの例。あなたが投げている岩はスピードを持っている必要があります、そしてそれ故にそれは運動エネルギーを持っています。この岩が目の前のターゲットに当たったときの運動エネルギーを見ることができます。
位置エネルギー
潜在的なエネルギーは、オブジェクトの位置または位置のためにオブジェクトが所有するエネルギーです。
かなり明確な形をしている運動エネルギーとは対照的に、つまり、物体が動いているとき、潜在的なエネルギーは特定の形を持っていません。
これは、潜在的なエネルギーは基本的に、まだ潜在的であるか、自然界に蓄積されているエネルギーであるためです。そして、彼が彼の位置を変えるときだけ出てくるでしょう。
簡単に見つけることができる潜在的なエネルギーの例は、春の潜在的なエネルギーです。
スプリングを絞ると、潜在的なエネルギーが蓄えられます。そのため、スプリングのグリップを放すと、プッシュが発生する可能性があります。
これは、ポストエネルギーの形で蓄積されたエネルギーが放出されたために発生します。
力学的エネルギー
機械的エネルギーは、運動エネルギーと潜在エネルギーの合計量です。
機械的エネルギーには特定の固有の特性があります。つまり、保守的な力の影響下では、潜在的なエネルギーと動的エネルギーの値が異なっていても、機械的エネルギーの量は常に同じになります。
たとえば、木の上で熟したマンゴーを考えてみましょう。
マンゴーが木の中にあるとき、マンゴーはその位置のために潜在的なエネルギーを持っており、静止しているために運動エネルギーを持っていません。
しかし、マンゴーが熟して落下すると、その位置が変化すると潜在的なエネルギーは減少し、速度が増加し続けると運動エネルギーは増加します。
ローラーコースターの事例を見ても同じことがわかります。
さらに、この議論では、運動エネルギーのトピックに焦点を当てます。
また読む：世界の化石燃料はなくなるのだろうか？どうやらそうではない運動エネルギーの種類と式
運動エネルギーは、その動きに応じていくつかのタイプが存在し、それぞれに独自の運動エネルギー式があります。
以下はタイプです
運動エネルギー式（並進運動エネルギー）
これは、運動エネルギーの最も基本的な式です。並進運動エネルギーまたはいわゆる運動エネルギーは、オブジェクトが並進運動するときの運動エネルギーです。
E k =½xmxv2
情報 ：
m =剛体の質量（kg）
v =速度（m / s）
E k =運動エネルギー（ジュール）
回転運動エネルギー式
実際、すべてのオブジェクトが線形遷移で移動するわけではありません。円運動または回転運動で動く物体もあります。
このタイプの運動の運動エネルギー式は回転運動エネルギー式と呼ばれ、その値は通常の運動エネルギーとは異なります。
回転運動エネルギーのパラメータは、慣性モーメントと角速度を使用します。これらは次の式で記述されます。
E r = ½xIxω2
情報 ：
I =慣性モーメント
ω=角速度
したがって、回転運動エネルギーを計算するには、最初に慣性モーメントとオブジェクトの角速度を知る必要があります。
相対論的運動エネルギー式
相対論的運動エネルギーは、物体が非常に速く動いているときの運動エネルギーです。
非常に高速であるため、相対論的に移動するオブジェクトの速度は、光の速度に近づきます。
実際には、大きなオブジェクトがこの速度に達することはほぼ不可能です。したがって、この非常に大きな速度は、一般に、原子を構成する粒子によって達成されます。
相対論的運動エネルギーの公式は、その運動が古典的なニュートン力学と互換性がなくなったため、通常の運動エネルギーとは異なります。したがって、このアプローチはアインシュタインの相対性理論を使用して実行され、式は次のように記述できます。
E k =（γ-1）mc2
ここで、γは相対論的定数、cは光の速度、mは物体の質量です。
努力とエネルギーの関係
仕事または仕事は、物体または変位を経験する物体に力によって加えられるエネルギーの量です。
仕事または仕事は、変位の方向に力が移動した距離の積として定義されます。
フォームで表現
W = Fs
ここで、W =作業（ジュール）、F =力（N）、およびs =距離（m）です。
次の図を見て、ビジネスの概念をよりよく理解してください。
仕事の価値は、それが変位する力の方向に応じて正または負になります。
オブジェクトに加えられる力がその変位と反対方向である場合、加えられる仕事は負です。
加えられた力が変位と同じ方向にある場合、オブジェクトは積極的な作業を行っています。
加えられた力が角度を形成する場合、作業値はオブジェクトの動きの方向の力に基づいてのみ計算されます。
仕事は運動エネルギーと密接に関係しています。
仕事の価値は運動エネルギーの変化に等しい。
これは次のように表されます。
W =ΔE K = 1/2 M（V 2 2 -V 1 2）
ここで、W =仕事、=運動エネルギーの変化、m =物体の質量、v 2 2 =最終速度、v 1 2 =初期速度。
日常生活におけるエネルギーの概念の適用例
潜在的なエネルギーを適用する例、すなわち
- カタパルトの動作原理
カタパルトには、ロックランチャーまたはおもちゃの弾丸として機能するゴムまたはスプリングがあります。引っ張られて保持されるゴムまたはばねには、潜在的なエネルギーがあります。ゴムやバネが解放されると、ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変わります
- 水力発電の動作原理
使用される原理はほとんど同じです。つまり、収集された水の重力ポテンシャルを上げることです。
運動エネルギーの適用例は次のとおりです。
- 動くココナッツが木から落ちた
この場合、ココナッツフルーツは動いています。つまり、運動エネルギーがあります。このエネルギーの影響は、ココナッツが地面のゴツゴツに達したときにも見ることができます。
- ボールを蹴る
あなたがサッカーをするのが好きなら、あなたもたくさんボールを蹴っているに違いありません。
ボールを蹴るのは、運動エネルギーと仕事の関係を適用する例です。あなたは自分の足でボールを蹴ります。つまり、あなたはボールに取り組んでいます。次に、ボールはこの努力を運動エネルギーに変換して、ボールがすばやく動くことができるようにします。
また読む：Caci Maki Netizen Power Plant（PLTCMN）は非常に悪い考えです運動エネルギー問題の例
運動エネルギー問題の例1
質量500kgの車が25m / sの速度で走行しています。その速度での車の運動エネルギーを計算してください！車が急ブレーキをかけたらどうなりますか？
知られている：
車の質量（m）= 500 kg
車速（v）= 25 m / s
質問：
車が突然ブレーキをかけた場合の運動エネルギーとイベント
回答：
セダン車の運動エネルギーは次のように計算できます。
Ek = 1/2。m v2
Ek = 1/2。500。（25）2
Ek = 156,250ジュール
車がブレーキをかけると、車は停止します。運動エネルギーは、ブレーキと車軸および道路上のタイヤとの間の摩擦によって生成される熱エネルギーと音響エネルギーに変換されます。
運動エネルギー問題の例2
ジープの運動エネルギーは560,000ジュールです。車の質量が800kgの場合、ジープの速度は…
知られている：
運動エネルギー（Ek）= 560,000ジュール
車の質量（m）= 800 kg
質問：
車速（v）？
回答：
Ek = 1/2。m v2
v =√2xEk/ m
v =√2x560,000/ 800
v = 37.42 m / s
したがって、ジープの速度は37.42 m / sです。
問題の例3運動エネルギーと仕事
質量5kgのブロックが、2.5 m / sの速度で表面上をスライドします。しばらくして、ブロックは3.5 m / sの速度で移動していました。この間にブロックで行われた作業の合計はどれくらいですか？
知られている：
オブジェクトの質量= 5 kg
初速度（V1）= 2.5 m / s
最終オブジェクトの速度（V2）= 3.5 m / s
質問：
オブジェクトに対して行われた総作業量は？
回答：
W =ΔE K
W = 1/2 m（v 2 2-v 1 2）
W = 1/2（5）（（3,5）2-（2,5）2）
W = 15ジュール
したがって、オブジェクトに適用される作業の合計は15ジュールです。
問題の例4機械的エネルギー
質量300グラムのリンゴが10メートルの高さでポーホーから落ちます。重力の大きさ（g）= 10 m / s2の場合、リンゴの機械的エネルギーを計算してください。
知られている：
-物体の質量：300グラム（0.3 kg）
-重力g = 10 m / s2
-高さh = 10 m
質問：
機械的エネルギー（Em）りんご？
回答：
オブジェクトが落下し、速度が不明な場合、運動エネルギー（Ek）はゼロ（Ek = 0）と見なされます。
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep
Em = mgh
Em = 0.3kg。10 .10
Em = 30ジュール
結論
倒れたリンゴが持つ機械的エネルギーは30ジュールです。
問題の例5機械的エネルギー
建物から1kgの本が落ちた。地面に落ちたときの本の速度は20m / sです。g = 10 m / s2の値の場合、本が落ちた建物の高さはどれくらいですか？
知られている
-質量m = 1 kg
-速度v = 20 m / s
-重力g = 10 m / s2
尋ねられた
建物の高さ（h）
回答
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m1.g.h1 + 1/2 m1.v12 = m1.g.h2 + 1/2 m1.v22
Ep =最大
Ek1 = 0（本がまだ移動していないため）
Ep2 = 0（本はすでに地面にあり、高さがないため）
Ek2 =最大
m1.g.h1 + 0 = 0 + 1/2 m1.v 2 2
1 x 10 xh = 1/2 x 1 x（20）2
10 xh = 200
h = 200/10
h = 20メートル。
結論
ですから、本が落ちた建物の高さは20メートルです。
問題の例6運動エネルギーがわかっている場合は速度を求めます
質量30kg、運動エネルギー500 Jの物体の速度はどれくらいですか？
EK = 1/2 x mv2
500 = 1/2 x 30 x v2
500 = 1/2 x 30 x v2
v2 = 33,3
v = 5.77 m / s
問題の例7運動エネルギーがわかっている場合は質量を見つける
運動エネルギーが100J、速度が5 m / sの物体の質量はどれくらいですか？
EK = 0.5 x mv2
100 J = 0.5 xmx 52
m = 8 kg
したがって、今回は運動エネルギー式についての議論。うまくいけば、この議論が有用であり、あなたがそれを理解することができます。
また、Saintifで他の学校資料のさまざまな要約を読むことができます。
参照
- 運動エネルギーとは-カーンアカデミー
- 運動エネルギー-物理学教室
- キネティック、ポテンシャル、メカニカルエネルギー| 式、説明、例、質問-TheGorbalsla.com
- 努力とエネルギー-スタディスタジオ
