• Wednesday December 8,2021

Energia cinetica

Spieghiamo cos'è l'energia cinetica. Inoltre, la differenza tra energia potenziale ed energia cinetica e alcuni esempi.

L'energia cinetica è l'energia che stampa il movimento sull'oggetto.
  1. Cos'è l'energia cinetica?

L'energia cinetica è quell'energia che ha un corpo o un sistema a causa del suo movimento .

La fisica lo definisce come la quantità di lavoro necessaria per accelerare un corpo di una certa massa e in una posizione di riposo, fino a raggiungere una certa velocità. Una volta raggiunto questo punto, secondo la Legge di inerzia, la quantità di energia cinetica accumulata rimarrà identica a meno che non si verifichi un cambiamento di velocità o il corpo ritorni al suo stato di riposo, dopo aver subito un lavoro negativo della stessa grandezza.

L'energia cinetica è spesso rappresentata dal simbolo E c (può essere E + o E -, a seconda del caso), sebbene a volte vengano usati anche i simboli T o K. Di solito è espresso in Joules (J).

È possibile determinare l'energia cinetica di un oggetto mediante varie formule nella meccanica classica, come: E c = (mv 2 ) / 2 dove m è la massa ( Kg) dell'oggetto e v la sua velocità (m / s). Pertanto, 1 J = 1 kg 1 m 2 / s 2 .

Tuttavia, essendo legato alla velocità, nella meccanica relativistica dipenderà non solo dalla natura dell'oggetto, ma anche dalla sua relazione con l'osservatore e con il sistema inerziale di riferimento. Su un piano cartesiano, la formula sarebbe la seguente: E c = [m. (X 2 + Y 2 + Z 2 )] / 2.

In ogni caso, questa energia può essere intesa come l'energia che stampa il movimento sull'oggetto e può essere facilmente trasformata in calore o altre forme di energia.

Inoltre: energia elettrica.

  1. Tipi di energia cinetica

Non esistono tipi propri di energia cinetica, tuttavia ogni approccio particolare alla fisica presenta una propria prospettiva su di esso, ad esempio:

  • Nella meccanica classica. L'energia cinetica viene compresa in base a diversi sistemi di riferimento, sistemi di particelle o solidi rigidi in rotazione. Ognuno di essi rappresenta un caso specifico con specifiche formule di calcolo e variabili da considerare.
  • Nella meccanica relativistica. La meccanica influenzata dalla teoria della relatività considera l'energia cinetica basata su due scenari: l'energia cinetica di una particella e quella di un solido in rotazione.
  • Nella meccanica quantistica. La meccanica delle particelle atomiche tiene conto dell'energia cinetica basata su particelle quantistiche (più piccole di un atomo) e su solidi rigidi formati da un numero infinito di particelle.
  1. Differenza tra energia potenziale ed energia cinetica

L'energia cinetica (E c ) e l'energia potenziale (E p ), sommate, formano l'energia meccanica (E m ) di un oggetto o sistema . Tuttavia, si distinguono per il fatto che mentre il primo riguarda i corpi in movimento, il secondo ha a che fare con la quantità di energia accumulata all'interno di un oggetto a riposo.

Detto questo, l'energia potenziale dipende dal modo in cui l'oggetto o il sistema è posizionato rispetto al campo di forze attorno ad esso, mentre la cinetica ha a che fare con i movimenti che intraprende.

Esistono tre tipi di energia potenziale:

  • Energia potenziale gravitazionale . Legato all'altezza in cui si trovano gli oggetti e all'attrazione della gravità sui loro corpi.
  • Energia potenziale elastica . Ha a che fare con la tendenza di alcuni oggetti a recuperare la loro forma originale, una volta che sono stati costretti da una forza esterna ad abbandonarla.
  • Energia potenziale elettrica . Si riferisce alla quantità di lavoro contenuta in un determinato campo elettrico, quando una carica elettrica al suo interno passa da un punto del campo all'infinito.

Vedi di più: Energia potenziale.

  1. Esempi di energia cinetica

Quando una palla cade acquisisce energia cinetica.

Alcuni esempi in cui viene verificata l'energia cinetica possono essere:

  • Lancia una palla in aria . Stampiamo la forza su una palla per lanciarla in aria, lasciandola cadere per gravità. In tal modo, acquisirà un'energia cinetica che, quando un altro giocatore lo ferma, deve compensare con un lavoro di uguale grandezza, se desidera fermarlo e trattenerlo.
  • Un'auto sulle montagne russe . Un classico esempio: il carro di una montagna russa di un parco di divertimenti presenterà un'energia potenziale fino al momento in cui inizia a cadere, e la sua velocità e massa lo stampano una crescente energia cinetica. Quest'ultimo sarà maggiore se l'auto è piena che se è vuota (c'è più massa).
  • Abbattere qualcuno . Se corriamo da un amico e ci buttiamo su di lui, l'energia cinetica che acquisiamo durante la gara supererà l'inerzia del suo corpo e lo abbatteremo. In autunno, entrambi i corpi aggiungeranno l'energia cinetica combinata e infine sarà il terreno a fermare il movimento.

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