انرژی جنبشی

میدانیم انرژی، توانایی انجام کار است. یعنی منشأ هر کار انجام شده ایی، صورتی از انرژی است. انرژی جنبشی نیز صورتی از انرژی است که به اجسام متحرک متعلق است. به همین دلیل انرژی حرکتی نیز نامیده می شود.

 یعنی هر جسم یا فرد در حال حرکت، انرژی جنبشی دارد. همینطور باید بدانیم هر جسمی که انرژی جنبشی داشته باشد، نیز در حال حرکت است.

به عنوان مثال هنگامی که ماشین پنچر شده خود را هل می دهیم، به آن انرژی منتقل کرده ایم و این انرژی منتقل شده موجود در ماهیچه های ما به انرژی جنبشی تبدیل به انرژی حرکتی شده و ماشین را به حرکت در می آورد.

اگر جرم جسم را با (m (Kg و سرعت آن را با (v (m/s نشان دهیم، رابطه انرژی جنبشی جسم به صورت است:

فرمول انرژی جنبشی علوم هفتم

 

و یکای انرژی جنبشی نیز مانند دیگر صورت های انرژی، ژول (J) است.

انرژی جنبشی (K) با توان دوم سرعت جسم رابطه مستقیم دارد. یعنی اگر سرعت جسم دو برابر شده باشد، انرژی جنبشی آن با توان دوم آن تغییر می کند و چهار برابر می شود.

ذکر این نکته ضروری است که انرژی جنبشی جهت ندارد و کمیتی نرده ای و اسکالر است که مقدار آن همواره صفر یا مقداری مثبت است. بدین ترتیب که جرم کمیتی نرده ای و مثبت است و سرعت که می تواند هم مثبت و هم منفی باشد، توان دوم آن که همواره مثبت است، در انرژی جنبشی در نظر گرفته می شود.

پس انرژی جنبشی گروهی از ذرات یا مجموعه ایی از اجسام مختلف داشته باشیم، برابر با مجموع جبری انرژی جنبشی های تک تک آن ها است.

انرژی جنبشی انتقالی

برای محاسبه انرژی جنبشی یک جسم صلب، که شامل تعداد زیادی از ذرات است. باید مرکز جرم جسم را به عنوان نماینده کل ذرات تشکیل دهنده جسم صلب در نظر بگیریم. و سرعت مرکز جرم را به عنوان سرعت جسم در رابطه انرژی جنبشی وارد کنیم.

انرژی جنبشی دورانی

انرژی جنبشی دورانی، انرژیست که به علت دوران جسم حاصل می شود. جسم با سرعت زاویه ای سرعت زاویه ای در محاسبه انرژی جنبشی دورانی حول محور دوران در حال حرکت دورانی است و هر ذره جسم صلب مقدار معینی انرژی جنبشی دارد.

به همین علت کمیتی به نام لختی دورانی در محاسبه انرژی جنبشی کل جسم تعریف و مورد استفاده قرار می گیرد.

لختی دورانی، مجموع حاصل ضرب جرم هر ذره از جسم در مجذور فاصله عمودی آن ذره تا محور دوران است.

انرژی جنبشی دورانی یک جسم صلب به صورت نصف حاصل ضرب لختی دورانی جسم در مجذور سرعت زاویه ایی آن محاسبه می شود.

انرژی جنبشی دورانی مانند انرژی جنبشی انتقالی، همان انرژی جنبشی است و صورت جدیدی از انرژی نیست. سرعت زاویه ای به جای سرعت انتقالی و لختی دورانی نیز به عنوان جرم انتقالی یا جرم جسم است، تنها با این تفاوت که جرم جسم به محل آن بستگی ندارد اما در محاسبه لختی دورانی، فاصله ذرات تا محور دوران محاسبه می شود.

چرا که انرژی جنبشی یک جسم صلب در حال دوران، علاوه بر جرم جسم به چگونگی توزیع جرم نسبت به محور دوران نیز بستگی دارد.

 

 

نظر خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *