Ostatní

Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní

Kmitáte od rána do večera a rádi byste se aspoň na chvíli zastavili? Fyzika má jasno, nikdy se vám to nesplní! Nebo alespoň ne absolutně. Pohyb i klid jsou totiž relativní. I když se konečně natáhnete na gauči, stále uháníte obrovskou rychlostí vesmírem a do toho se ještě točíte jako korouhev. A i když se cítíte vyčerpaní, máte (vztaženo k jiným planetám) energie stále dost, ovšem té kinetické.

Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní
Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní

Celá problematika je samozřejmě mnohem komplexnější, protože kinetická, jinak řečeno pohybová energie (Ek), je pouze jedním z druhů mechanické energie, která je opět jen jedním z typů energie jako takové. Různé druhy energií pak spolu rozdílnou měrou souvisí a mohou se přeměňovat jedna ve druhou. Kinetická energie (neboli energie pohybujícího se tělesa) se definuje jako práce, kterou je nutné vynaložit, aby se těleso začalo pohybovat určitou rychlostí. Vzhledem k tomu, že se jedná o práci, možná budete vědět, že se uvádí v joulech (J).

Kinetická energie: Všechno, co o ní potřebujete vědět

Pohyb je relativní: Kinetická energie a vztahy

Kinetickou energii není možné posuzovat izolovaně, vždycky totiž záleží na tom, z jaké vztažné soustavy se na těleso díváte. Pokud si pod pojmem vztažná soustava vybavíte tak leda nekonečnou nudu v hodinách fyziky, překvapí vás jednoduché vysvětlení. Jedná se prostě o další těleso (či více těles), vůči kterým se určuje pohyb našeho prvního tělesa. V této definici se skrývá důležitá vlastnost pohybu, tedy jeho relativita. Těleso v podobě cestujícího v jedoucím autobuse je vůči tomuto vozidlu (coby druhému tělesu) v klidu, ale ten stejný pasažér je v pohybu vůči osobám, které stojí venku na chodníku.

Kdo si hraje, nezlobí a může se ledacos naučit. Lego přináší novou vzdělávací stavebnici

počet hlasů: 4

Bez znalosti hmotnosti a rychlosti tělesa kinetickou energii nevypočítáte

Volba vztažné soustavy je tedy pro zkoumání kinetické energie zcela zásadní, protože na ní závisí rychlost pohybujícího se tělesa, která patří při výpočtu kinetické energie k rozhodujícím parametrům. Mimo to se velikost kinetické energie určuje také na základě hmotnosti pozorovaného tělesa. Pro výpočet pak platí, že kinetická energie je rovna součinu jedné poloviny hmotnosti a druhé mocniny rychlosti. Přitom je dobré vědět, že směr pohybu není pro výsledek podstatný.

Ek=1/2m.v2

Když si tento poznatek převedete do praxe, najdete spoustu zajímavých souvislostí, které můžete brát v každodenním životě jako samozřejmost, přitom jsou založeny právě na vlastnostech kinetické energie. Ta se bude zvětšovat i zmenšovat na základě změn hmotnosti či rychlosti tělesa. Může tedy dojít k tomu, že těleso nízké hmotnosti např. projektil, který někdo hodí rukou proti zdi, nezpůsobí vzhledem k malé rychlosti a tudíž i minimální kinetické energii prakticky žádnou destrukci. Stejný projektil vystřelený vysokou rychlostí z pušky ale může ve zdi zanechat pořádnou díru. Teď už víte, proč.

Pohyb je relativní: Kinetická energie a vztahy

Kinetická energie má sestru. Seznamte se s polohovou energií!

Obě se řadí pod mechanickou energii a často přechází jedna v druhou. Polohovou (potenciální) energii má každé těleso, které dosáhlo určité výšky. Je vyjádřením práce, kterou je potřeba vynaložit na zvednutí tělesa. V praktických situacích se polohová energie změní v kinetickou a naopak velmi snadno. Představte si vozík na horské dráze. V momentě, kdy se řítí po trati směrem dolů, dosáhne v nejnižší části svojí maximální kinetické energie. Při jízdě směrem nahoru se však kinetická energie postupně přeměňuje na potenciální. Když jedete ve výtahu, který postupně zastavuje v různých patrech, dochází průběžně také k přeměně kinetické energie na polohovou.

Seznamte se s polohovou energií! Horská dráha

Kinetická energie nemůže dosahovat záporných hodnot, nanejvýš bude nulová ve vztahu k jinému tělesu. V každodenních situacích je dobré mít na paměti, že zákon zachování energie platí i v případě energie kinetické. Myslete na to, než vstoupíte bez rozhlédnutí do vozovky nebo v roli řidiče překračujete povolenou rychlost, zkušenost s kinetickou energií nemusí být vždy příjemná.

Sestrojil Nikola Tesla kromě elektromotoru také elektromobil?

počet hlasů: 13