- Exemples d'energia cinètica
- 1- Cossos esfèrics
- 2- Muntanya russa
- 3- Beisbol
- 4- Automòbils
- 5- Ciclisme
- 6- Boxa i impacte
- 7- Obertura de portes a l'Edat Mitjana
- 8- Caiguda d'una pedra o despreniment
- 9- Caiguda d'un gerro
- 10- Persona en skate
- 11- Balanceig de boles d'acer polit
- 12- Pèndol simple
- 12- Elàstic
- 13- cascada
- 13- Veler
- referències
Alguns exemples d'energia cinètica de la vida quotidiana poden ser el moviment d'una muntanya russa, una pilota o un automòbil. L'energia cinètica és l'energia que posseeix un objecte quan està en moviment i la seva velocitat és constant.
Es defineix com l'esforç que es necessita per accelerar a un cos amb una massa determinada, fent-ho passar de l'estat de repòs a un estat amb moviment. Se sosté que en la mesura en què la massa i la velocitat d'un objecte siguin constants, també ho serà la seva acceleració. D'aquesta manera, si la velocitat canvia, també ho farà el valor corresponent a l'energia cinètica.
Quan es vol aturar l'objecte que es troba en moviment, cal aplicar una energia negativa que contraresti el valor de l'energia cinètica que aquest objecte porta. La magnitud d'aquesta força negativa ha de ser igual a la de l'energia cinètica perquè l'objecte pugui aturar-(Nardo, 2008).
El coeficient d'energia cinètica sol abreujar amb les lletres T, K o E (E o E + depenent de el sentit de la força). De la mateixa manera, el terme "cinètica" es deriva de la palaba grega "κίνησις" o "Kinesis" que significa moviment. El terme "energia cinètica" va ser encunyat per primera vegada per William Thomson (Lord Kevin) en any 1849.
De l'estudi de l'energia cinètica es deriven l'estudi de el moviment dels cossos en direcció horitzontal i vertical (caigudes i desplaçament). També s'han analitzat els coeficients de penetració, velocitat i impacte.
Exemples d'energia cinètica
L'energia cinètica juntament amb la potencial engloba la majoria de les energies llistades per la física (nuclear, gravitacional, elàstica, electromagnètica, entre d'altres).
1- Cossos esfèrics
Quan dos cossos esfèrics es mouen a la mateixa velocitat, però compten amb diferent massa, el cos de major massa desenvoluparà un major coeficient d'energia cinètica. Aquest és el cas de dos bales de diferent grandària i pes.
L'aplicació de l'energia cinètica també pot observar-se quan es fa el llançament d'una pilota perquè aquesta arribi a les mans d'un receptor.
La pilota passa d'un estat de repòs a un estat de moviment on adquireix un coeficient d'energia cinètica, que és portat a zero una vegada és atrapada pel receptor.
2- Muntanya russa
Quan els vagons d'una muntanya russa es troben al cim, el seu coeficient d'energia cinètica és igual a zero, ja que aquests vagons es troben en repòs.
Un cop són atrets per la força de gravetat, comencen a desplaçar-se a tota velocitat durant el descens. Això implica que l'energia cinètica anirà augmentant gradualment a mesura que augmenta la velocitat.
Quan hi ha un major nombre de passatgers dins el vagó de la muntanya russa, el coeficient d'energia cinètica serà més gran, sempre que la velocitat no disminueixi. Això es deu al fet que el vagó tindrà una massa gran. A la següent imatge es pot apreciar com passa l'energia potencial a l'pujar la muntanya i l'energia cinètica a l'baixar-:
3- Beisbol
Quan un objecte està en repòs, les seves forces estan balancejades i el valor de l'energia cinètica és igual a zero. Quan un llançador de beisbol sosté la pilota prèviament a l'llançament, aquesta es troba en repòs.
No obstant això, un cop la pilota és llançada, aquesta guanya energia cinètica gradualment i en un curt lapse de temps per poder desplaçar-se d'un lloc a un altre (des del punt de l'llançador fins a les mans d'el receptor).
4- Automòbils
Un automòbil que es troba en repòs compta amb un coeficient energètic equivalent a zero. Un cop aquest vehicle accelera, el seu coeficient d'energia cinètica comença a augmentar, de tal manera que, en la mesura en què hi ha més velocitat, hi haurà més energia cinètica.
5- Ciclisme
Un ciclista que es troba en el punt de partida, sense exercir cap tipus de moviment, compta amb un coeficient d'energia cinètica equivalent a zero. No obstant això, una vegada que comença a pedalar, aquesta energia augmenta. És així com a major velocitat, major serà l'energia cinètica.
Un cop arribat el moment en què ha de frenar, el ciclista haurà de disminuir la velocitat i exercir forces oposades per poder desaccelerar la bicicleta i ubicar novament en un coeficient d'energia igual a zero.
6- Boxa i impacte
Un exemple de la força de l'impacte que es deriva de l'coeficient d'energia cinètica s'evidencia durant un combat de boxa. Tots dos contrincants poden tenir la mateixa massa, però un d'ells pot ser més ràpid en els moviments.
D'aquesta manera, el coeficient d'energia cinètica serà més alt en aquell que tingui una major acceleració, garantint un major impacte i potència en el cop (Lluc, 2014).
7- Obertura de portes a l'Edat Mitjana
A l'igual que el boxejador, el principi de l'energia cinètica era comunament utilitzat durant l'Edat Mitjana, quan s'impulsaven pesats ariets per obrir les portes dels castells.
En la mesura en què l'ariet o tronc era impulsat a major velocitat, major era l'impacte proporcionat.
8- Caiguda d'una pedra o despreniment
Desplaçar una pedra costa amunt d'una muntanya requereix força i destresa, especialment quan la pedra té una gran massa.
No obstant això, és descens de la mateixa pedra pel vessant serà ràpid gràcies a la força que fa la gravetat sobre el seu cos. D'aquesta manera, en la mesura en què augmenta l'acceleració, s'augmentarà el coeficient d'energia cinètica.
Mentre la massa de la pedra sigui més gran i l'acceleració sigui constant, el coeficient d'energia cinètica serà proporcionalment més gran.
9- Caiguda d'un gerro
Quan un gerro cau de la seva lloc, passa d'estar en estat de repòs a el moviment. A mesura que la gravetat exerceix la seva força, el gerro comença a guanyar acceleració i va acumulant energia cinètica gradualment dins de la seva massa. Aquesta energia s'allibera cant el gerro xoca contra el terra i es trenca.
10- Persona en skate
Quan una persona que munta una skate es troba en estat de repòs, el seu coeficient d'energia serà igual a zero. Un cop aquest emprèn un moviment, el seu coeficient d'energia cinètica anirà augmentant gradualment.
De la mateixa manera, si aquesta persona té una gran massa o el seu skate és capaç d'anar a una major velocitat, la seva energia cinètica serà més gran.
11- Balanceig de boles d'acer polit
Si es balanceja una bola dura cap enrere i es deixa anar perquè col·lisioni amb la següent bola, es mourà la qual es troba a l'extrem oposat, si es realitza el mateix procediment però es prenen dues boles i es deixen anar, en l'altre extrem es balancejaran dues boles també.
Aquest fenomen es coneix com col·lisió casielástica, on la pèrdua d'energia cinètica produïda per les esferes en moviment i el seu xoc entre elles és mínima.
12- Pèndol simple
Un pèndol simple s'entén com una partícula de massa que es troba suspesa des d'un punt fix amb un fil de certa longitud i massa negligible, que inicialment està en posició d'equilibri, perpendicular a la terra.
Quan aquesta partícula de massa és desplaçada a un posició diferent de la inicial, i es deixa anar, el pèndol comença a oscil·lar, transformant l'energia potencial en energia cinètica quan es creua amb la posició d'equilibri
12- Elàstic
A l'estirar un material flexible, aquest s'emmagatzemarà tota l'energia en forma d'energia mecànica elàstica.
Si aquest material és tallat en un dels seus extrems tota l'energia emmagatzemada es transformarà en energia cinètica que passés a el material i després a l'objecte que es trobi en l'altre extrem, provocant que el mateix es mogui.
13- cascada
Quan l'aigua cau i forma cascades és a causa d'energia mecànica potencial que es genera per l'altura ia l'energia cinètica a causa de el moviment de la mateixa.
De la mateixa manera qualsevol corrent d'aigua com rius, mars o aigua corrent allibera energia cinètica.
13- Veler
El vent o aire en moviment genera energia cinètica, que és usada per ajudar a impulsar als pots velers.
Si la quantitat de vent que arriba fins a la vela és més gran, el veler tindrà més velocitat.
referències
- Academy, K. (2017). Obtingut de What is kinetic energy ?: khanacademy.org.
- BBC, T. (2014). Science. Obtingut d'Energy on the move: bbc.co.uk.
- Classroom, TP (2016). Obtingut de Kinetic Energy: physicsclassroom.com.
- FAQ, T. (11 de March de 2016). Teach - Faq. Obtingut de Examples of Kinetic Energy: tech-faq.com.
- Lucas, J. (12 de juny de 2014). Live Science. Obtingut de What Is Kinetic Energy ?: livescience.com.
- Nardo, D. (2008). Kinetic Energy: The Energy of Motion. Minneapolis: Explorin Science.
- (2017). softschools.com. Obtingut de Kinetic Energy: softschools.com.