10 Beispiele für kinetische Energie im täglichen Leben

Einige Beispiele für die kinetische Energie des Alltags können die Bewegung einer Achterbahn, eines Balls oder eines Autos sein.

Kinetische Energie ist die Energie, die ein Objekt besitzt, wenn es sich in Bewegung befindet und seine Geschwindigkeit konstant ist. Es ist definiert als die Anstrengung, die erforderlich ist, um einen Körper mit einer bestimmten Masse zu beschleunigen und ihn vom Ruhezustand in einen Zustand mit Bewegung zu versetzen (Classroom, 2016).

Es wird behauptet, dass in dem Maße, in dem die Masse und die Geschwindigkeit eines Objekts konstant sind, auch seine Beschleunigung konstant ist. Wenn sich die Geschwindigkeit ändert, ändert sich auf diese Weise auch der Wert, der der kinetischen Energie entspricht.

Wenn Sie das in Bewegung befindliche Objekt stoppen möchten, müssen Sie eine negative Energie anlegen, die dem Wert der kinetischen Energie, die das Objekt liefert, entgegenwirkt. Die Größe dieser negativen Kraft muss gleich der kinetischen Energie sein, damit das Objekt anhalten kann (Nardo, 2008).

Der kinetische Energiekoeffizient wird üblicherweise mit den Buchstaben T, K oder E abgekürzt (E- oder E + je nach Kraftrichtung). In ähnlicher Weise leitet sich der Begriff "kinetisch" vom griechischen Wort "κίνησις" oder "kinēsis" ab, was Bewegung bedeutet. Der Begriff "kinetische Energie" wurde erstmals von William Thomson (Lord Kevin) im Jahr 1849 geprägt.

Aus der Untersuchung der kinetischen Energie leitet sich die Untersuchung der Bewegung von Körpern in horizontaler und vertikaler Richtung (Stürze und Verschiebungen) ab. Die Penetrations-, Geschwindigkeits- und Aufprallkoeffizienten wurden ebenfalls analysiert (Academy, 2017).

Beispiele für kinetische Energie

Die kinetische Energie zusammen mit dem Potential umfasst die meisten der von der Physik aufgelisteten Energien (unter anderem nukleare, gravitative, elastische und elektromagnetische).

1- Kugelförmige Körper

Wenn sich zwei kugelförmige Körper mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, aber unterschiedliche Massen haben, entwickelt der Körper mit der größeren Masse einen größeren kinetischen Energiekoeffizienten. Dies ist der Fall bei zwei Murmeln unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Gewichts.

Die Anwendung von kinetischer Energie kann auch beobachtet werden, wenn ein Ball so geworfen wird, dass er die Hände eines Empfängers erreicht.

Der Ball geht von einem Ruhezustand in einen Bewegungszustand über, in dem er einen kinetischen Energiekoeffizienten erhält, der auf Null gebracht wird, sobald er vom Empfänger erfasst wird (BBC, 2014).

2- Achterbahn

Wenn sich die Wagen einer Achterbahn oben befinden, ist ihr kinetischer Energiekoeffizient gleich Null, da diese Wagen in Ruhe sind.

Sobald sie von der Schwerkraft angezogen werden, beginnen sie sich während des Abstiegs mit voller Geschwindigkeit zu bewegen. Dies impliziert, dass die kinetische Energie mit zunehmender Geschwindigkeit allmählich zunimmt.

Wenn sich mehr Fahrgäste im Achterbahnwagen befinden, ist der kinetische Energiekoeffizient höher, solange die Geschwindigkeit nicht abnimmt. Dies liegt daran, dass das Auto eine größere Masse haben wird.

3- Baseball

Wenn sich ein Objekt in Ruhe befindet, sind seine Kräfte ausgeglichen und der Wert der kinetischen Energie ist gleich Null. Wenn ein Baseball-Werfer den Ball vor dem Werfen hält, befindet er sich in Ruhe.

Sobald der Ball geworfen wird, gewinnt er jedoch allmählich und in kurzer Zeit kinetische Energie, um sich von einem Ort zum anderen zu bewegen (vom Punkt des Werfers zu den Händen des Empfängers).

4- Autos

Ein ruhendes Auto hat einen Energiekoeffizienten von Null. Sobald dieses Fahrzeug beschleunigt, steigt sein kinetischer Energiekoeffizient an, so dass bei höherer Geschwindigkeit mehr kinetische Energie zur Verfügung steht (Softschools, 2017).

5- Radfahren

Ein Radfahrer, der sich ohne Bewegung am Start befindet, hat einen kinetischen Energiekoeffizienten von Null. Sobald Sie jedoch mit dem Treten beginnen, nimmt diese Energie zu. So ist bei höheren Geschwindigkeiten die kinetische Energie umso größer.

Sobald die Zeit gekommen ist, in der Sie anhalten müssen, muss der Radfahrer verlangsamen und entgegengesetzte Kräfte ausüben, um das Fahrrad zu verlangsamen und zu einem Energiekoeffizienten von Null zurückzukehren.

6- Boxen und Aufprall

Ein Beispiel für die Kraft des Aufpralls, die aus dem Koeffizienten der kinetischen Energie abgeleitet wird, ist während eines Boxkampfs ersichtlich. Beide Gegner können die gleiche Masse haben, aber einer von ihnen kann schneller in den Bewegungen sein.

Auf diese Weise ist der kinetische Energiekoeffizient bei einer höheren Beschleunigung höher, wodurch ein größerer Aufprall und eine größere Schlagkraft garantiert werden (Lucas, 2014).

7- Türen öffnen im Mittelalter

Wie der Boxer wurde das Prinzip der kinetischen Energie gewöhnlich im Mittelalter angewendet, als schwere Rammböcke zum Öffnen der Türen der Burgen getrieben wurden.

Je schneller der Stößel oder Kofferraum gefahren wurde, desto stärker war der Aufprall.

8- Steinschlag oder Ablösung

Einen Stein auf einen Berg zu bringen, erfordert Kraft und Geschicklichkeit, besonders wenn der Stein eine große Masse hat.

Es geht jedoch vom selben Stein den Hang hinunter, und dank der Schwerkraft, die auf Ihren Körper ausgeübt wird, geht es schnell. Auf diese Weise erhöht sich mit zunehmender Beschleunigung der kinetische Energiekoeffizient.

Solange die Steinmasse größer und die Beschleunigung konstant ist, ist der kinetische Energiekoeffizient proportional höher (FAQ, 2016).

9- Sturz einer Vase

Wenn eine Vase von ihrem Platz fällt, geht sie von einem Ruhezustand in eine Bewegung über. Während die Schwerkraft ihre Kraft ausübt, beginnt die Vase an Beschleunigung zu gewinnen und akkumuliert allmählich kinetische Energie in ihrer Masse. Diese Energie wird freigesetzt, wenn die Vase auf dem Boden aufschlägt und zerbricht.

10- Person auf Skateboard

Wenn sich eine Person, die auf einem Skateboard fährt, im Ruhezustand befindet, ist ihr Energiekoeffizient gleich Null. Sobald es eine Bewegung startet, steigt sein kinetischer Energiekoeffizient allmählich an.

In ähnlicher Weise ist seine kinetische Energie höher, wenn diese Person eine große Masse hat oder ihr Skateboard mit einer höheren Geschwindigkeit fahren kann.