Nishati ya kinetiki katika mwendo wa mzunguko

Nyenzo ya Nishati ya Kinetiki katika Mwendo wa Mzunguko

Vitu vinavyotembea katika mstari ulionyooka vina nishati ya kinetiki ambayo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula:
EK = ½ mv²
Taarifa:
EK = nishati ya kinetiki (vitengo vya kimataifa ni kilo m²/s² au Joule)
m = uzito (kitengo cha kimataifa ni kilo, kifupi cha kilo)
v = kasi (kitengo cha kimataifa ni mita/sekunde, kifupi m/s)
Kiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na uzito (m) Pada mwendo ulionyooka ni wakati wa hali ya kutokuwa na shughuli (I)Kiasi halisi katika mwendo wa mzunguko ni sawa na kasi (v) katika mwendo wa mzunguko ni kasi ya pembeKwa hivyo, kitu kinachozunguka kina nishati ya kinetiki ambayo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula:

Mfano wa matatizo
1. Chembe ina muda wa hali ya chini wa kilo 2 m² huzunguka kwa kasi ya pembe ya rad 10/s. Tambua nishati ya kinetiki ya chembe!
Majadiliano

2. Chembe yenye uzito wa kilo 1 iko mita 2 kutoka kwenye mhimili wa mzunguko, ikizunguka kwa kasi ya pembe ya rad/s 4. Tambua nishati ya kinetiki ya chembe!
Majadiliano
Inajulikana :
Uzito wa chembe (m) = kilo 1
Umbali wa chembe hadi mhimili wa mzunguko (r) = mita 2
Kasi ya pembe ya chembe = 4 rad/s
Aliuliza : Nishati ya kinetiki (EK) ya chembe ni nini inapozunguka?
Jawab :

3. Silinda imara (I = ½ m R²) yenye uzito wa mikunjo ya kilo 8 bila kuteleza kwenye uso tambarare kwa kasi ya mita 15/s. Jumla ya nishati ya kinetiki ya silinda ni…

Majadiliano

Inajulikana:

Wakati wa hali ya silinda imara (I) = ½ MR²

Uzito wa silinda imara (m) = kilo 8

Kasi ya silinda (v) = 15 m/s

Aliuliza: Jumla ya nishati ya kinetiki ya silinda

Jibu:

Nishati ya kinetiki ya tafsiri:

EK = ½ mv² = ½ (8)(15²) = (4)(225) = 900 Jouli

Nishati ya kinetiki ya mzunguko:

EK = ½ I ω² = ½ (½ m R²(v/R)² = (¼ m R²(v)²/R²) = ¼ mv² = ¼ (8)(15²) = (2)(225) = 450 Jouli

Jumla ya nishati ya kinetiki:

Jouli 900 + Jouli 450 = Jouli 1350