science >> Wetenschap >  >> Energie

Manieren om kinetische energie te verhogen

Kinetische energie is de energie van beweging; het is de energie uitgedrukt door bewegende objecten. Of u nu op zoek bent naar een langere golfrit of een krachtiger hulpmiddel, kinetische energie kan u helpen uw doel te bereiken. Toenemende kinetische energie draait om het manipuleren van de twee belangrijkste componenten: massa en snelheid.

Translationele kinetische energie

Translationele kinetische energie is de energie van beweging in een rechte richting - zie het als de energie energie van een auto die door de straat rijdt. Kinetische energie is een functie van de massa en de snelheid van het object. Meer in het bijzonder kan translationele kinetische energie worden beschreven als de helft van de massaperiode van het kwadraat van de snelheid van het object: 1 /2mv ^ 2.

Toenemende translationele kinetische energie

Omdat de translationele kinetiek energieformule bestaat uit slechts twee variabelen, massa en snelheid, het verhogen van een van die eigenschappen is de enige manier om de translationele kinetische energie van een object te vergroten. Toenames naar massa en snelheid hebben echter niet dezelfde impact. Omdat de kinetische energie evenredig is met de kwadraatsnelheid, zullen snelheidsverhogingen een exponentieel groter effect hebben op de translationele kinetische energie. Verdubbeling van de massa van een object verdubbelt alleen de kinetische energie, maar verdubbeling van de snelheid van het object verviervoudigt de snelheid.

Rotatieve kinetische energie

Rotatie-kinetische energie beschrijft de energie van een roterend object rond een zwaartepunt - bijvoorbeeld een rijder op een reuzenrad. In dit geval is kinetische energie nog steeds een functie van massa en snelheid, maar de gebruikte termen zijn iets anders om rekening te houden met de beweging in een cirkelvormige richting. Rotatie-kinetische energie past dezelfde vergelijking toe, behalve dat de massaperiode wordt vervangen door een variabele die bekend staat als het 'traagheidsmoment' (I), terwijl de snelheidsterm wordt vervangen door de 'hoeksnelheid' van het object, (w) - 1 /2Iw ^ 2.

Roterende kinetische energie verhogen

Net als bij translationele kinetische energie, is het verhogen van de energie een kwestie van toenemende massa en snelheid. Het "traagheidsmoment" is gelijk aan de massa van een object maal het kwadraat van zijn afstand tot het rotatiecentrum, dus kan het worden vergroot door de massa van het object te vergroten of het verder van het rotatiecentrum te verplaatsen - gewoon een groter gebouw bouwen Reuzenrad. Als alternatief kunt u de kinetische energie verhogen door de hoeksnelheid te verhogen, wat betekent dat u eenvoudig de snelheid verhoogt waarmee het object rond het rotatiecentrum draait.