모션의 결과로 물체가 가지고있는 에너지는 운동 에너지로 알려져 있습니다.
가속을 원한다면 물체에 힘을 적용해야합니다. 힘을 적용하려면 노력이 필요합니다. 작업이 완료되면 에너지가 항목으로 전송 된 다음 새로운 안정적인 속도로 이동합니다. 운동 에너지는 전송되는 에너지의 양이며 달성 된 질량과 속도에 의해 결정됩니다.
운동 에너지는 물체 사이에서 교환되어 다른 형태의 에너지로 전환 될 수있는 에너지의 한 유형입니다. 예를 들어 비행 다람쥐는 움직이지 않는 다람쥐와 충돌 할 수 있습니다. 다람쥐의 초기 운동 에너지 중 일부는 충돌 후 다람쥐로 옮겨 지거나 다른 종류의 에너지로 변환되었을 수 있습니다.
운동 에너지
운동의 결과로 작업을 수행하는 것은 물체의 능력입니다. 예를 들어, 바람은 운동 에너지를 가지고 있으며 풍차의 블레이드를 회전시키고 전기를 생산합니다. 항목의 동역학 에너지는 여기서 k는 joules (j)의 물체의 운동 에너지이고, m은 킬로그램의 물체의 질량이고, v는 물체의 속도입니다 :
그러므로 그것은 :
로 표시됩니다k =1/2mv²
물체의 운동 에너지에 대한표현
우리 모두가 운동으로 인한 신체의 에너지는 운동 에너지로 알려져 있음을 알고 있습니다.
파생 :
비행기에 놓여있는 질량 'M'의 대상이 있다고 생각합시다. 힘을 부르고 F가 물체에 작용하고 물체가 A 지점에서 B 지점으로 이동하고 변위를 덮는다는 것을 고려하자.
.이제 완료된 작업은 다음과 같습니다.
w =f × s …… .. (1)
작업 완료 =힘 × 변위
이제 제 3의 운동 법칙에서 우리는
v²-u² =2as
s =(v²-u²)/ 2a ……… (2)
뉴턴의 제 2 법칙에 의해 :
f =ma
이제 방정식 1과 2에서 우리는
을 얻습니다W =M × A × x v²-u²/2a
우리가 물체가 휴식 중이라고 가정하면, 따라서 u =0
w =m × v²/2
따라서 수행 된 작업은 신체의 운동 에너지로 나타납니다.
따라서
운동 에너지 =k.e =(1/2mv²)
운동 에너지의특성
운동 에너지의 다음 특성이 있습니다 :
- 운동 에너지는 물체의 속도 제곱과 관련이 있습니다. 이는 물체의 속도가 두 배로 증가하여 운동 에너지도 마찬가지임을 나타냅니다.
- 시간당 60 마일로가는 자동차는 시간당 30 마일로 이동하는 자동차의 운동 에너지의 4 배를 가지므로 충돌의 경우 사망 및 손상의 잠재력이 4 배가됩니다.
- 운동 에너지는 항상 양수 또는 제로 값을 가져야합니다. 속도가 양수인지 음수인지 여부에 관계없이 속도 제곱은 항상 양수입니다.
- 운동 에너지는 벡터가 아닌 에너지의 한 유형입니다. 5m/s의 속도로 오른쪽으로 던진 테니스 공은 같은 속도로 던진 테니스 공과 같은 운동 에너지를 가지고 있습니다.
간단한 진자의 기간
무거운 포인트 질량 (밥이라고 함)은 이상적인 간단한 진자에서 완전히 불가능하고 유연하며 무중력 로프의 한쪽 끝에 연결됩니다. 실제로, 우리는 금속 구형 밥을 통해 작은면 스티칭 스레드를 실을 눌러 그것을 만듭니다.
간단한 진자 길이
단순한 진자의 길이는 진자의 현탁액 지점과 C.G. 인 무게 중심 (C.G.) 사이의 거리입니다. 밥의.
간단한 진자의 기간
하나의 완전한 진동을 완료하기 위해 간단한 진자의 밥이 찍은 시간을 기간이라고합니다. 문자 T는 그것을 의미하는 데 사용됩니다.
진자는 밥이 특정 각도로 바뀌면주기적인 움직임을 시작하고주기적인 움직임은 변위 각도의 작은 값에 대해 Bob의 각도 변위와 함께 간단한 고조파 운동입니다.
f =mgsinθ
그리고
a =gsinθ
작은 진동
에 대해 작다는 것을 고려합시다따라서
sinθ =θ =x/l
이 값을 A에 넣은 후
를 얻습니다a =gθ
a =gx/l
따라서 각 주파수는
입니다ω =√g/l
그리고 우리가 알고 있듯이
t =2π/ω
이제 대체 후 우리는 다음과 같이받습니다.
t =2π√l/g
따라서 간단한 진자의 기간에 대한 방정식을 바탕으로, 우리는 기간이 진자의 질량과 무관하며 작은 진폭의 변화에 따라 변하지 않는다는 것을 추론 할 수 있습니다. 문자열의 길이와 가속 속도에 의해 완전히 결정됩니다. 이 속성으로 인해 고정 된 시간 간격을 추적하는 데 일반적으로 사용되었습니다.
결론
이 기사에서 우리는 운동 에너지를 연구하고 그것에 대한 표현을 도출하고 간단한 진자의 시간을 도출합니다. 간단한 진자는 길이 L과 피벗 포인트 P를 가진 줄에서 매달린 질량 m으로 구성됩니다. 진자가 초기 각도로 이동하여 해제되면 규칙적인 패턴으로 앞뒤로 흔들 리며 간단한 진자의 작동 원리입니다.
θ =ab/r =s/r
각도 변화율은 신체의 각속도로 정의됩니다. 직선 움직임의 경우 속도와 유사합니다. 그리스 문자 오메가 (ω)는 그것을 나타내는 데 사용됩니다.
ω =dθ/dt
이제 위의 관계
에서 θ 값을 사용할 수 있습니다.ω =d/dt (s/r)
ω =ds/dt (1/r)
속도, v =ds/dt
따라서
ω =v/r
균일 한 원형 운동
인체는 자연스럽게 여행하는 경향이 있습니다. 몸을 일정한 속도로 원형 방향으로 움직이는 힘이 있어야합니다. 중심력은 그러한 힘의 이름입니다. 원심력은이 힘의 반응입니다. 이것은 두 힘이 크기와 방향이 동일하다는 것을 나타냅니다.
원심력은
로 제공 될 수 있습니다f =mv²/r
우리는 ω =v/r
라는 것을 알고 있습니다f =m (ωr) ²/r
f =mrΩ²
중심력
기계적 배열은 지속적으로 변화하는 방사형 힘의 특별한 요구를 충족시키기가 어렵습니다. 이 조건은 힘이 입자와 완벽하게 동기화되어 방향을 변경해야한다고 지정합니다. 어려운 작업입니다. 우리가 그것을 적용하는 메커니즘을 물리적으로 변경하여 힘을 조작하는 것을 고려하는 경우에 특히 그렇습니다.
다행스럽게도 자연스럽고 많은 영리하게 고안된 배열은 입자의 위치가 변할 때 단순히 움직일 때 신체의 힘이 방향을 바꾸는 시나리오를 생성합니다. 그러한 배열 중 하나는 태양계이며, 행성의 중력 매력은 항상 방사형입니다.
원형 운동에 필수적인 힘은 중심력으로 알려져 있습니다. 중심력은이 기준을 충족시키는 외부 힘의 순 성분입니다. 이런 의미에서 중심력은 독립적 인 힘이 아닙니다. 오히려, 우리는이 힘이 신체에 작용하는 방사형 외부 힘의 구성 요소로 간주해야합니다.
중심력 및 원형 궤적의 방향
원형 운동은 원형 운동으로 입자에 전염된 힘의 방향 측면에서 미묘한 점을 갖는다. 입자가 휴식을 취하면 적용된 힘의 방향을 따라 움직입니다. 상황은 원형 운동에서 다릅니다.
우리는 이미 힘의 반대 방향으로 이동하는 입자에 중심 힘을 부여합니다. 결과적으로, 운동의 상호 작용으로부터의 외부 힘의 상호 작용으로 인한 움직임은 방사형보다는 접선이다.
입자는 뉴턴의 두 번째 운동 법칙에 따라 중심력의 방향, 즉 센터쪽으로 가속됩니다. 결과적으로, 입자는 수직 방향의 중심력의 성분이 0이기 때문에 일정한 속도로 측면 (ΔX)을 움직이는 동안 중심 가속도와 하향 변위 (ΔY)를 갖는다.
.그것은 이상하게 보일 수 있지만, 입자는 중심력의 방향으로 중심을 향해 끊임없이 내려 오는 동시에 지속적인 옆으로 움직임으로 인해 중심으로부터 선형 거리를 유지합니다.
.
다이어그램에서, 입자는 Δy에 의해 중심을 향해갑니다. 동시에 Δx에 의해 왼쪽으로 이동합니다. 주어진 기간의 수직 및 수평 변위는 결과 변위의 결과로 입자가 항상 원에있는 것입니다.
.∆x =v∆t
∆y =1/2ar∆t²
결론
원형 운동은 균일하고 불균일 할 수 있습니다. 가속의 접선 성분이 없으면 균일 한 원형 운동이며, 가속의 접선 성분이 존재하는 경우 균일 한 원형 운동입니다. 비 회로 운동의 맥락에서, 입자의 순 가속도는 방사형 및 접선 가속도의 합입니다.
관성 기준 프레임에 있고 원형으로 움직이는 입자를보고 있다고 가정합니다. 입자에는 약간의 가속도가 있기 때문에 두 번째 운동 방정식에 따라 순 힘은 0이어야합니다. 예를 들어 균일 한 원형 운동을하십시오. 입자의 속도는 일정합니다.
중심력은 중심을 향한 힘으로 정의됩니다. 항목을 균일 한 원형 운동으로 유지하려면이 중심력이 필요합니다. 이것은 긴장, 마찰 또는 기타 요인으로 인해 발생할 수있는이 유형의 힘에 주어진 이름입니다.
