Διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση: Γιατί, πώς και λεπτομερή γεγονότα

Διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση; Όταν τέθηκε αυτή η ερώτηση, οι μελέτες δείχνουν ένα πράσινο σήμα που λέει ναι, η κινητική ενέργεια διατηρείται σε μια ώθηση.

Η κινητική ενέργεια και η ώθηση συσχετίζονται και οι δύο ως προς την κίνηση ενός αντικειμένου που έρχεται υπό την επίδραση της βαρυτικής δύναμης. Η ώθηση είναι το είδος της δύναμης που κλωτσάει και ξεκινά την ορμή στο σύστημα υπό κίνηση.

Σε γενικές γραμμές, δύναμη ώθησης είναι το πώς η ορμή αλλάζει και καθορίζεται από το ίδιο ακριβώς. Πρέπει επίσης να γνωρίζουμε την κατανόηση μεταξύ της ώθησης και της κινητικής ενέργειας. Και τα δύο είναι δύο διαφορετικές ποσότητες.

Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια του ελαστική σύγκρουση, τη η κινητική ενέργεια διατηρείται, και αυτή η συνθήκη καλείται μόνο όταν το η σύγκρουση είναι ελαστική. Με αυτόν τον τρόπο, η παρόρμηση συμβάλλει επίσης στο ίδιο. Άρα η κινητική ενέργεια διατηρείται σε μια ώθηση.

Για παράδειγμα, αν θεωρήσουμε τη σύγκρουση δύο σωματιδίων σε ένα μεμονωμένο σύστημα, θα συγκρουστούν μεταξύ τους στις κινητικές τους ενέργειες. Έτσι, όταν η δύναμη ώθησης εφαρμόζεται στο σύστημα, η ορμή αλλάζει αμέσως.

Όταν η ορμή αλλάξει ανάλογα με την ταχύτητα του συστήματος με την οποία συγκρούεται, τότε θα μεταβληθούν και οι ενέργειες. Επομένως, εάν η σύγκρουση φαίνεται να είναι ελαστική, θα υπάρξει διατήρηση του κινητική ενέργεια παρά τη διατήρηση της ορμής ή όχι.

Γνωρίζουμε επίσης ότι η τριβή συμβάλλει στην κίνηση του συστήματος που βρίσκεται υπό κίνηση. Έτσι, όταν συμβαίνει ισχυρή τριβή, το η ορμή και η ώθηση θα αντιμετωπίσουν μια ξαφνική αλλαγή και δεν μπορεί να ειπωθεί εάν η ορμή θα διατηρηθεί.

1 σωματίδιο 1
«Σύγκρουση σωματιδίων» by βυζαντινά βιβλία έχει άδεια χρήσης κάτω από CC-BY 2.0

Γιατί διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση;

Αρχικά, ας δούμε τους θεμελιώδεις παράγοντες που επηρεάζουν περισσότερο μεμονωμένο σύστημα που βρίσκεται σε κίνηση ή σύγκρουση. Είναι η ορμή, η ώθηση, η δύναμη, η κινητική ενέργεια και η δύναμη της βαρύτητας.

Πρέπει να πάρουμε τις ποσότητες που επηρεάζουν άμεσα τη σύγκρουση και τη διατήρηση της κινητικής ενέργειας και της ορμής του συστήματος υπό σύγκρουση. Συχνά θεωρούμε ότι το μέρος της σύγκρουσης από μόνο του οφείλεται στο ότι δίνει μια σαφή κατανόηση όλων των ειδών διατήρησης.

Η απάντηση στο γιατί διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση είναι ότι η παλμική δύναμη που ασκείται από το ένα σώμα πάνω στο άλλο διατηρείται γενικά εάν διατηρηθεί η ορμή. Και με τη σειρά της, διατηρείται και η κινητική ενέργεια. 

Κάθε φορά που δίνεται ώθηση στο σύστημα υπό κίνηση ή οποιαδήποτε κίνηση, μερικές φορές σύγκρουση θα έχει ως αποτέλεσμα το αλλαγή στην ορμή. Επομένως, αυτή η ορμή δεν είναι τίποτα άλλο παρά χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της μάζας του αντικειμένου που απαιτείται για να κινηθεί περαιτέρω όταν αλλάζει η ταχύτητα.

Για παράδειγμα, όταν το αυτοκίνητο κινείται με συγκεκριμένη ταχύτητα στο δρόμο, υπάρχει αρκετή ταχύτητα για αυτή τη μάζα του αμαξώματος. Τώρα επειδή δεν υπάρχει άλλο όχημα στο δρόμο, ο οδηγός θέλει να αυξήσει την ταχύτητα του αυτοκινήτου που κινείται στο δρόμο.

Τώρα λοιπόν, για να αλλάξουμε την ταχύτητα και να προχωρήσουμε παρακάτω, εσωτερικά, εφαρμόζεται η δύναμη ώθησης και αλλάζει η ορμή. Αυτό αλλαγή στην ορμή δίνει στο αυτοκίνητο τη δύναμη να προχωρήσει περαιτέρω με την αλλαγή της ταχύτητας.

Επίσης, με αυτόν τον τρόπο, η κινητική ενέργεια θα διατηρηθεί εάν διατηρηθεί μόνο η ώθηση και διατηρηθεί η ορμή.

Πώς διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση;

Πρέπει να γίνει καλύτερη κατανόηση ώστε να είμαστε ξεκάθαροι για το τι συμβαίνει όταν το η ορμή ή η ώθηση διατηρείται.

Η Η ορμή διατηρείται σε ένα σύστημα όταν δεν υπάρχει εξωτερική δύναμη εφαρμόζεται στο σύστημα. Με αυτόν τον τρόπο, η ώθηση διατηρείται αυτόματα. Και έτσι διατηρείται η κινητική ενέργεια στην ώθηση.

Η διαδικασία πριν και μετά τη σύγκρουση διατηρεί την ορμή όταν εκτελείται με τη βοήθεια ενός εσωτερική δύναμη και όταν η εξωτερική δεν εφαρμόζεται δύναμη επίσης θα πρέπει να είναι ίση με μηδέν.

Πρέπει να υπάρχει διατήρηση της κινητικής ενέργειας και ορμή σε μια ελαστική σύγκρουση. Πριν από τη σύγκρουση, η κινητική ενέργεια είναι μηδέν σε ηρεμία. Η ορμή θα είναι επίσης μηδενική. Αλλά μόλις το σύστημα τεθεί σε κίνηση και ενεργοποιηθεί η κινητική ενέργεια, το σύστημα θα αποκτήσει αμέσως ορμή.

Έτσι, όταν συμβεί αυτό, η κινητική ενέργεια του συστήματος θα αντιμετωπίσει μια αλλαγή μετά τη σύγκρουση. Όταν η κινητική ενέργεια του συστήματος που συγκρούεται πριν και μετά το σύστημα είναι η ίδια, το σύστημα λέγεται ότι διατηρείται.

Διατηρείται η ενέργεια στην ώθηση;

Σε μια ελαστική σύγκρουση, μεγέθη όπως ορμή και ώθηση κινητική ενέργεια θα πρέπει να διατηρηθούν καθώς έχουν την ίδια τιμή πριν και μετά τη σύγκρουση.

Η ενέργεια διατηρείται πράγματι σε μια ώθηση. Θα εξετάσουμε ένα παράδειγμα για να το δείξουμε καλύτερα για καλύτερη κατανόηση. Μπορούμε να σκεφτούμε να ρίξουμε την μπάλα από ένα συγκεκριμένο ύψος. Έτσι πριν ρίξουμε την μπάλα, η κινητική ενέργεια της μπάλας είναι μηδέν.

Στην ορμή της πτώσης της μπάλας, θα έχει κινητική ενέργειας και κινούνται προς τα κάτω λόγω της βαρύτητας. Θα υπάρξει μια στιγμιαία δημιουργία αλλαγής της ορμής, η οποία οφείλεται επίσης στη δύναμη ώθησης.

Αυτή η δύναμη ώθησης είναι η άσκηση της δύναμης από το χέρι στην μπάλα. Με απλά λόγια, μπορεί να ειπωθεί ότι η δύναμη μεταφέρεται από το χέρι στην μπάλα που πέφτει και η ενέργεια διατηρείται. Αυτό είναι επίσης από Τρίτος Νόμος του Νεύτωνα.

Πολλά άλλα παραδείγματα εμπίπτουν επίσης στην ίδια έννοια της διατήρησης της ενέργειας σε μια ώθηση. Μετά την κίνηση, η κίνηση η κινητική ενέργεια θα είναι η ίδια πριν από τη σύγκρουση. Αυτή η συνθήκη αποδεικνύει ότι η κινητική ενέργεια διατηρείται σε παρόρμηση.

είναι η κινητική ενέργεια που διατηρείται στην ώθηση
«Πτώση μπάλας» by afeicht1 έχει άδεια χρήσης κάτω από CC BY ND 2.0

Συχνές Ερωτήσεις

Τι είναι η εξοικονόμηση ενέργειας;

Η βασική έννοια της εξοικονόμησης ενέργειας είναι η εξοικονόμηση ενέργειας από την υπερβολική κατανάλωση, η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιονδήποτε άλλο σκοπό για τη συνέχιση της διαδικασίας.

Κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης, σε λίγες περιπτώσεις, διασφαλίζεται ότι η ενέργεια διατηρείται επειδή αυτή η ενέργεια δεν χάνεται μετά τη διαδικασία. Η διατηρημένη ενέργεια χρησιμοποιείται εσωτερικά. Γνωρίζουμε ότι η ορμή δεν διατηρείται όταν εφαρμόζεται η εξωτερική δύναμη. Για να βεβαιωθείτε για αυτό, πειραματικά, η ενέργεια μπορεί να εξοικονομηθεί.

Σε μια ανελαστική σύγκρουση, πώς διατηρείται η ορμή αλλά όχι η ενέργεια;

Πρέπει να γνωρίζουμε ότι η ορμή είναι ένα διανυσματικό μέγεθος και η ενέργεια είναι ένα βαθμωτό μέγεθος. Έτσι σε μια ανελαστική σύγκρουση, η ενέργεια θα διατηρηθεί.

Σε μία ανελαστική σύγκρουση, η ορμή δεν θα διατηρηθεί. Δεδομένου ότι η ενέργεια είναι ένα βαθμωτό μέγεθος, έχει μόνο μέγεθος. Από όλη την επιστήμη που μάθαμε είναι προφανές ότι η στιγμή είναι ένα διανυσματικό μέγεθος και η ενέργεια είναι ένα βαθμωτό μέγεθος. Όταν το μέγεθος παραμένει η ίδια κατεύθυνση μπορεί να ποικίλλει. Επομένως, σε μια σύγκρουση όταν η ενέργεια δεν διατηρείται, η ορμή έχει τις δυνατότητες να διατηρηθεί.

Ποια είναι η σχέση μεταξύ ώθησης και κινητικής ενέργειας;

Υπάρχει μια κεντρική σχέση μεταξύ της ώθησης και της κινητικής ενέργειας και της ταχύτητας.

Τόσο η ώθηση όσο και η κινητική ενέργεια σχετίζονται με την ίδια ταχύτητα του συστήματος στο οποίο λειτουργεί. Γνωρίζουμε ότι η ορμή συνδέεται με την ώθηση επειδή η ώθηση έρχεται να ενεργήσει όταν αλλάζει η ορμή. Άρα η ταχύτητα είναι αυτή που συνδέει την ώθηση και την κινητική ενέργεια μαζί. Το σύστημα υπό κίνηση που έχει μια συγκεκριμένη ταχύτητα θα συνδέσει τόσο την ώθηση όσο και την κινητική ενέργεια.

Διαβάστε επίσης: