If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

კურსი: ფიზიკა > თემა 5

გაკვეთილი 1: მუშაობა და ენერგია

რა არის კინეტიკური ენერგია?

ისწავლეთ, რას ნიშნავს კინეტიკური ენერგია და რა კავშირშია ის მუშაობასთან.

რა არის კინეტიკური ენერგია?

კინეტიკური ენერგია ის ენერგიაა, რომელიც სხეულს მოძრაობის გამო აქვს.
თუ ჩვენ გვინდა სხეულის აჩქარება, მაშინ მასზე უნდა მოვდოთ ძალა. ძალის მოდება მოითხოვს მუშაობის შესრულებას. მუშაობის შესრულების შემდეგ კი ენერგია გადაეცემა სხეულს და ის მოძრაობს ახალი მუდმივი სიჩქარით. ამ გადაცემულ ენერგიას ეწოდება კინეტიკური ენერგია და ის დამოკიდებულია სხეულის მასასა და მიღწეულ სიჩქარეზე.
კინეტიკური ენერგია შეიძლება გაიცვალოს სხეულებს შორის ან გარდაიქმნას ენერგიის სხვა ფორმად. მაგალითად, მფრინავი ციყვი შეიძლება, დაეჯახოს უძრავ თახვს. დაჯახების შედეგად, შეიძლება, ციყვის საწყისი კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გადავიდეს თახვზე, ნაწილი კი ენერგიის სხვა ფორმაში.

როგორ შეგვიძლია კინეტიკური ენერგიის გამოთვლა?

კინეტიკური ენერგიის გამოსათვლელად მივყვეთ ზემოაღნიშნულ განმარტებას და დავიწყოთ F ძალის მიერ შესრულებული მუშაობის, W, პოვნით მარტივ მაგალითში. განვიხილოთ m მასის ყუთი, რომელსაც ზედაპირის პარალელურად მოდებული ძალის გავლენით გადავაადგილებთ d მანძილზე. როგორც უკვე ვისწავლეთ
W=Fd=m·a·d
გავიხსენოთ ჩვენი კინემატიკური განტოლებები. ვიცით, რომ ჩვენ შეგვიძლია აჩქარების ჩანაცვლება, თუ გავლილ მანძილთან ერთად ვიცით საწყისი და საბოლოო სიჩქარეებიც, v და v.
W=mdv2v22d=mv2v22=12mv212mv2
ამრიგად როდესაც სხეულზე სრულდება გარკვეული მუშაობა, სიდიდე 12mv2 — რომელსაც ჩვენ კინეტიკურ ენერგიას, K-ს, ვუწოდებთ — იცვლება.
კინეტიკური ენერგია: K=12mv2
ასევე შეიძლება ითქვას, რომ სხეულის კინეტიკური ენერგიის ცვლილება მასზე შესრულებული ჯამური მუშაობის ტოლია.
W=ΔK
ამ შედეგს ეწოდება მუშაობა-ენერგიის თეორემა და ის საკმაოდ ზოგადია. ის სამართლიანია ისეთი ძალებისთვისაც კი, რომელთაც ცვლადი სიდიდე და მიმართულება აქვთ. მუშაობა-ენერგიის თეორემა ძალიან მნიშვნელოვანია ენერგიის შენახვის კანონისა და კონსერვატიული ძალების სწავლისას.

რითია საინტერესო კინეტიკური ენერგია?

არსებობს რამდენი საინტერესო ფაქტი კინეტიკური ენერგიის შესახებ, რომელთა დანახვაც განტოლებიდან შეგვიძლია.
  • კინეტიკური ენერგია დამოკიდებულია სხეულის სიჩქარის კვადრატზე. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც სხეულის სიჩქარე ორმაგდება, მისი კინეტიკური ენერგია ოთხმაგდება. მანქანას, რომელიც მოძრაობს სიჩქარით 60 მილი/წმ, ექნება 4-ჯერ მეტი კინეტიკური ენერგია და, შესაბამისად, 4-ჯერ მეტი დაზიანების და სიკვდილის პოტენციალი ავარიისას, 30 მილი/წმ სიჩქარით მოძრავ მანქანასთან შედარებით.
    • კინეტიკური ენერგია ყოველთვის უნდა იყოს ან ნული ან დადებითი რიცხვი. მიუხედავად იმისა, რომ სიჩქარე შეიძლება იყოს დადებითიც და უარყოფითიც, მისი კვადრატი ყოველთვის დადებითია.
    • კინეტიკური ენერგია არაა ვექტორი. ამიტომ, 5მ/წმ სიჩქარით მარჯვნივ გასროლილ ჩოგბურთის ბურთს ზუსტად ისეთივე კინეტიკური ენერგია აქვს, როგორიც 5მ/წმ სიჩქარით დაბლა გასროლილ ბურთს.
სავარჯიშო 1a: ცუდ დროს ცუდ ადგილას აღმოჩნდით, სადაც 6000 კგ მასისა და 10 მ/წმ სიჩქარის მქონე აფრიკულ სპილოს ნამდვილად შეუძლია თქვენი დღის გაფუჭება. რამდენად სწრაფად უნდა იმოძრაოს 1 კგ მასის მქონე ჭურვმა, რომ მას ჰქონდეს სპილოს ტოლი კინეტიკური ენერგია?
ამოცანა 1b: თქვენი აზრით, როგორ განსხვავდება ერთმანეთისგან აგურის კედლის დაზიანება ცალცალკე სპილოსა და ჭურვთან შეჯახებების შემთხვევაში?
სავარჯიშო 2: ბენზოილის ზეჟანგს, რომელსაც რაკეტა საწვავდ იყენებს, აქვს ენერგიის სიმკვრივე Ed 1,6მჯკგ. დავუშვათ, 100 კგ (m) მასის მქონე რაკეტას აქვს 1000 კგ (m) ბენზოილის ზეჟანგი. რა სიჩქარე მიაღწევს რაკეტა? სიმარტივისთვის დავუშვათ, რომ საწვავი ძალიან სწრაფად იწვება და რაკეტაზე არ მოქმედებს გარეშე ძალები.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.