Kinetiese Energie Materiaal in Rotasiebeweging
Voorwerpe wat in 'n reguit lyn beweeg, het kinetiese energie wat met die formule bereken kan word:
EK = ½ mv2
Inligting:
EK = kinetiese energie (internasionale eenhede is kg m2/s2 of Joule)
m = massa (die internasionale eenheid is kilogram, afgekort kg)
v = spoed (die internasionale eenheid is meter/sekonde, afgekort m/s)
Die fisiese hoeveelheid in rotasiebeweging is identies aan massa (m) pada reguit beweging is traagheidsmoment (I)Die fisiese hoeveelheid in rotasiebeweging is identies aan spoed (v) in rotasiebeweging is hoeksnelheidDus, 'n voorwerp wat roteer, het kinetiese energie wat met die formule bereken kan word:
Voorbeeld van probleme
1. 'n Deeltjie het 'n traagheidsmoment van 2 kg/m2 roteer met 'n hoeksnelheid van 10 rad/s. Bepaal die kinetiese energie van die deeltjie!
Bespreking
2. 'n Deeltjie met 'n massa van 1 kg is 2 meter vanaf die rotasie-as en roteer teen 'n hoeksnelheid van 4 rad/s. Bepaal die kinetiese energie van die deeltjie!
Bespreking
Is bekend :
Massa van deeltjie (m) = 1 kg
Afstand van deeltjie tot rotasie-as (r) = 2 meter
Hoeksnelheid van deeltjie = 4 rad/s
Gevra Wat is die kinetiese energie (EK) van 'n deeltjie wanneer dit roteer?
Jawab :
3. 'n Soliede silinder (I = ½ m R 2 ) met 'n massa van 8 kg rol sonder om te gly op 'n plat oppervlak teen 'n spoed van 15 m/s. Die totale kinetiese energie van die silinder is…
Bespreking
Dit is bekend:
Traagheidsmoment van 'n soliede silinder (I) = ½ MR²
Massa van soliede silinder (m) = 8 kg
Silindersnelheid (v) = 15 m/s
Gevra: Totale kinetiese energie van die silinder
antwoord:
Translasionele kinetiese energie:
EK = ½ mv 2 = ½ (8)(15 2 ) = (4)(225) = 900 Joules
Rotasie kinetiese energie:
EK = ½ I ω2 = ½ (½ m R2)(v/R)2 = (¼ m R2)(v2/R2) = ¼ mv2 = ¼ (8)(15)2) = (2)(225) = 450 Joule
Totale kinetiese energie:
168 000 Joule + 63 000 Joule = 231 000 Joule
