انرژی حرکتی چیست؟
انرژی حرکتی به زبان ساده
تصور کنید یک توپ فوتبال روی زمین ثابت است. این توپ انرژی حرکتی ندارد چون حرکت نمیکند. حالا اگر شما به آن ضربه بزنید و توپ شروع به حرکت کند، انرژی حرکتی پیدا میکند. هر چه توپ را محکمتر شوت کنید، توپ سریعتر حرکت میکند و در نتیجه انرژی حرکتی بیشتری خواهد داشت. به بیان دیگر، هر چیزی که حرکت میکند، انرژی حرکتی دارد؛ از یک ماشین اسباببازی کوچک گرفته تا یک هواپیمای بزرگ.
در این فرمول:
KE نماد انرژی حرکتی است.
m نماد جرم جسم است.
v نماد سرعت جسم است.
عوامل مؤثر بر انرژی حرکتی
دو چیز مهم بر مقدار انرژی حرکتی یک جسم تأثیر میگذارند: جرم و سرعت. جرم یعنی مقدار مادهای که جسم از آن ساخته شده است. یک توپ بولینگ جرم بیشتری از یک توپ پینگپونگ دارد. سرعت نیز یعنی جسم با چه تندی در حال حرکت است.
| مثال | جرم (تقریبی) | سرعت (تقریبی) | مقایسه انرژی |
|---|---|---|---|
| ماشین اسباببازی | 0.1 kg | 2 m/s | خیلی کم |
| دوچرخهسوار | 70 kg | 5 m/s | متوسط |
| اتومبیل | 1200 kg | 20 m/s | زیاد |
کاربردهای انرژی حرکتی در زندگی روزمره
انرژی حرکتی همه جا در اطراف ما وجود دارد. وقتی شما روی تاب نشستهاید و یکی شما را هل میدهد، شما به جلو و عقب حرکت میکنید و انرژی حرکتی دارید. هر چه بیشتر شما را هل بدهند، سریعتر حرکت میکنید و انرژی بیشتری خواهید داشت. در یک سد آبی، آب پشت سد جمع میشود. وقتی دریچهها باز میشوند، آب با سرعت زیاد به سمت پایین حرکت میکند. این آبِ در حال حرکت، انرژی حرکتی زیادی دارد که میتواند توربینها را بچرخاند و برق تولید کند.
یک مثال دیگر، بازی بولینگ است. توپ بولینگ سنگین است و وقتی آن را پرتاب میکنید، انرژی حرکتی زیادی پیدا میکند. این انرژی به میلهها برخورد میکند و آنها را پرت میکند. اگر توپ سبکتر بود یا آهستهتر حرکت میکرد، نمیتوانست همه میلهها را بیندازد.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
بله، ممکن است. از آنجایی که انرژی حرکتی هم به جرم و هم به سرعت بستگی دارد، یک کامیون بزرگ (جرم بسیار زیاد) که خیلی آهسته در حال حرکت است، ممکن است انرژی حرکتی بیشتری از یک توپ تنیس (جرم بسیار کم) که با سرعت خیلی زیاد پرتاب شده است، داشته باشد. چون جرم کامیون خیلی خیلی بیشتر است.
انرژی از بین نمیرود، فقط به شکل دیگری تبدیل میشود. وقتی ترمز میگیرید، لنتهای ترمز به دیسکهای چرخ ساییده میشوند. این اصطکاک، انرژی حرکتی ماشین را به انرژی گرمایی تبدیل میکند. به همین دلیل است که بعد از ترمزگیری طولانی، ترمزها داغ میشوند.
قطعاً دارد! چون در حال حرکت است. هم سرعت دارد و هم جرم. بنابراین انرژی حرکتی دارد. حتی یک پشه ریز که در هوا پرواز میکند نیز مقدار بسیار کمی انرژی حرکتی دارد.
پاورقی
۱ انرژی حرکتی (Kinetic Energy)
۲ جرم (Mass)
۳ سرعت (Velocity)
