L'energia cinetica è, secondo la definizione, una quantità pari alla metà della massa di un corpo in movimento, moltiplicata per il quadrato della velocità di questo corpo. Questo è uno dei termini più importanti nella meccanica moderna. In breve, è l'energia del movimento, o la differenza tra l'energia totale e l'energia di riposo. Eppure la sua essenza non è pienamente considerata nella scienza moderna.
Energia cinetica (da Gr. Kinema - movimento) di un corpo nello stato di
l'immobilità è zero. Spesso questo valore è associato non solo a massa e velocità. Quindi, secondo una definizione, l'energia cinetica è il lavoro svolto a una certa velocità. Misurato in joule.
L'energia cinetica di un sistema è una quantità strettamente correlata alla velocità di ciascuno dei suoi punti.
È considerato sia nel movimento traslatorio che rotatorio. Il primo caso è già stato spiegato in dettaglio sopra, si tratta della metà della massa di un oggetto moltiplicata per la sua velocità al quadrato. E l'energia cinetica di rotazione del corpo è rappresentata come la somma della cineticaenergie di ciascuno dei volumi elementari del corpo dato. O come il valore del momento d'inerzia moltiplicato per il quadrato della velocità angolare diviso per due.
Diciamo che c'è un corpo rigido che si muove attorno ad un asse
corretto il passaggio attraverso di essa. Questo oggetto può essere suddiviso in piccoli volumi elementari, ognuno dei quali ha una propria massa elementare. Il corpo in questione si muove attorno ad un asse fisso. In questo caso, ciascuno dei volumi elementari descrive un cerchio del raggio corrispondente. La velocità angolare della loro rotazione è la stessa. E quindi l'energia cinetica di un dato corpo è la somma delle energie cinetiche di tutti i suoi volumi elementari che si muovono attorno all'asse. Una versione semplificata di questa formula è metà del prodotto del quadrato della velocità angolare e del momento d'inerzia.
In alcuni casi, l'energia cinetica è la somma dell'energia traslazionale e rotazionale. Ad esempio, un cilindro che rotola senza scivolare lungo una linea inclinata. Muovendosi in avanti, esegue un movimento in avanti, ma si muove anche attorno al proprio asse.
Uno dei componenti dell'energia cinetica di rotazione è il momento di inerzia, menzionato sopra. Dipende dalla massa corporea totale, nonché dalla sua distribuzione rispetto all'asse di rotazione. Che cos'è? Questa è una misura dell'inerzia del movimento attorno a un asse, proprio come nel movimento traslatorio la misura dell'inerzia è la massa. Questo è un valore molto importante. Maggiore è il momento di inerzia, ilè più difficile portare il corpo in uno stato di rotazione. La velocità angolare caratterizza la velocità con cui un corpo rigido si muove attorno al proprio asse. L'unità di misura è rad/s. La velocità angolare è il rapporto tra l'angolo di rotazione e l'intervallo di tempo durante il quale questo angolo supera un oggetto rotante.
Il teorema dell'energia cinetica può essere formulato in questo modo: il lavoro della forza risultante applicata a un certo corpo equivale a un cambiamento nell'energia cinetica di questo corpo.
