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Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Abgebrannten Kernbrennstoff Pool

Turbine eines Kernkraftwerks

Was ist kinetische Energie?

In der klassischen Mechanik ist die kinetische Energie eines Objekts die Energie, die es aufgrund seiner Bewegung besitzt.

Was ist kinetische Energie?

Definition der kinetischen Energie: Der Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um einen Körper einer bestimmten Masse auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen. Diese Energie bleibt konstant, solange die Geschwindigkeit des Körpers erhalten bleibt.

Je nach Bewegung können zwei Arten unterschieden werden:

  • Die translatorische kinetische Energie, in der das Objekt eine lineare Trajektorie beschreibt.

  • Die kinetische Rotationsenergie, in der sich das Objekt auf sich selbst dreht.

Das Joule (J) ist die SI-Energieeinheit,

Was ist die kinetische Energieformel?

Die kinetische Energiegleichung lautet wie folgt:

Definition und Formel der kinetischen Energie 

Wo:

  • m ist die Masse in Kilogramm (kg)

  • v ist die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m / s)

Die relativistische kinetische Energie wird von der Klassik gut angenähert, wenn die Geschwindigkeit viel niedriger als die Lichtgeschwindigkeit ist.

Die Formel für die kinetische Rotationsenergie eines Körpers, der sich um eine Achse dreht, lautet wie folgt:

 Definition und Formel der kinetischen Energie

Wo:

  • Ix: Trägheitsmoment.

  • ω: Die Winkelgeschwindigkeit (wie schnell sich ein Objekt relativ zu einem anderen Punkt dreht oder dreht).

Die gesamte kinetische Energie ist gleich der Summe beider Gleichungen.

Welche Beziehung besteht zwischen kinetischer und potentieller Energie?

In der Natur gibt es viele Energieformen. Energie kann nicht erzeugt oder zerstört werden, aber sie kann von einem Typ in einen anderen umgewandelt werden.

Ein besonderer Fall sind diese beiden Energiearten: Die Summe der beiden ist mechanische Energie.

Potenzielle Energie ist die mechanische Energie, die mit der Position eines Körpers innerhalb eines Kraftfelds verbunden ist, beispielsweise die Schwerkraft.

Befindet sich ein Objekt in einer bestimmten Höhe, hat es eine potentielle Gravitationsenergie (die von der Höhe abhängt). Wenn wir es fallen lassen, verliert es potentielle Energie und wird in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umgewandelt.

Beispiele für kinetische Energie

Wir können diese Art von Energie täglich beobachten:

1.- Mann auf einem Skateboard

Ein Mann auf einem Skateboard erfährt kinetische Energie. Ein Skateboarder mit einer höheren Körpermasse erhält höhere Energie und einer, dessen Skateboard es ihm ermöglicht, mit höheren Geschwindigkeiten zu fahren.

2.- Ball geworfen

Indem wir unsere Kraft auf einen Ball in Ruhe drucken, beschleunigen wir ihn so weit, dass er die Distanz zwischen einem Spielkameraden und uns zurücklegt. Wir geben ihm also kinetische Energie, die unser Partner dann bei der Bewältigung mit einer Arbeit gleicher oder größerer Größe kontern muss.

3.- Eine Achterbahn

Ein Achterbahnwagen (sich bewegendes Objekt) gewinnt an Geschwindigkeit, wenn er fällt und an Geschwindigkeit zunimmt. Kurz bevor der Abstieg beginnt, hat der Trainer Potenzial und keine kinetische Energie. Sobald die Bewegung beginnt, wird die gesamte potentielle Energie kinetisch und erreicht ihren Maximalpunkt, sobald der Fall endet.

Diese Energie wird unglaublicher sein, wenn der Wagen voller Menschen ist als leer (er wird mehr Masse haben).

4.- Radfahren

Ein Radfahrer, der sich am Startpunkt befindet, ohne irgendeine Bewegung auszuführen, hat einen kinetischen Energiekoeffizienten, der Null entspricht. Sobald Sie jedoch mit dem Treten beginnen, steigt diese Energie. Je höher die Geschwindigkeit, desto größer die kinetische Energie.

Sobald der Moment des Bremsens gekommen ist, muss der Radfahrer langsamer werden und entgegengesetzte Kräfte ausüben, um das Fahrrad abzubremsen und sich wieder auf einen Energiekoeffizienten von Null einzustellen.

5.- Wasserkraftwerke.

Wasserkraft nutzt große Wasserfälle oder Flussfälle, die einen konstanten Fluss von fließendem Wasser garantieren. Wasserkraftwerke erzeugen elektrische Energie aufgrund der kinetischen Energie, die beim Aufprall von Wasser auf Turbinen enthalten ist.

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Erscheinungsdatum: 25. September 2014
Geändert am: 15. Oktober 2020