10 esempi di energia cinetica nella vita quotidiana
Alcuni esempi di energia cinetica della vita di tutti i giorni possono essere il movimento di montagne russe, una palla o un'auto.
L'energia cinetica è l'energia che un oggetto possiede quando è in movimento e la sua velocità è costante. È definito come lo sforzo necessario per accelerare un corpo con una data massa, facendolo passare dallo stato di riposo a uno stato con movimento (Classroom, 2016).
Si sostiene che nella misura in cui la massa e la velocità di un oggetto sono costanti, così sarà la sua accelerazione. In questo modo, se la velocità cambia, anche il valore corrispondente all'energia cinetica.
Quando vuoi fermare l'oggetto che è in movimento, è necessario applicare un'energia negativa che contrasti il valore dell'energia cinetica che l'oggetto porta. L'entità di questa forza negativa deve essere uguale a quella dell'energia cinetica in modo che l'oggetto possa fermarsi (Nardo, 2008).
Il coefficiente di energia cinetica è solitamente abbreviato con le lettere T, K o E (E- o E + a seconda della direzione della forza). Allo stesso modo, il termine "cinetica" deriva dalla parola greca "κίνησις" o "kinēsis" che significa movimento. Il termine "energia cinetica" fu coniato per la prima volta da William Thomson (Lord Kevin) nell'anno 1849.
Dallo studio dell'energia cinetica derivano lo studio del movimento dei corpi in direzione orizzontale e verticale (cadute e spostamenti). Sono stati analizzati anche i coefficienti di penetrazione, velocità e impatto (Academy, 2017).
Esempi di energia cinetica
L'energia cinetica insieme al potenziale include la maggior parte delle energie elencate dalla fisica (nucleare, gravitazionale, elastica, elettromagnetica, tra le altre).
1- corpi sferici
Quando due corpi sferici si muovono alla stessa velocità, ma hanno massa diversa, il corpo di massa maggiore svilupperà un maggiore coefficiente di energia cinetica. Questo è il caso di due biglie di diverse dimensioni e peso.
L'applicazione dell'energia cinetica può anche essere osservata quando viene lanciata una palla in modo che raggiunga le mani di un ricevitore.
La palla passa da uno stato di riposo ad uno stato di moto dove acquisisce un coefficiente di energia cinetica, che viene portato a zero una volta che viene catturato dal ricevitore (BBC, 2014).
2- Montagne russe
Quando gli allenatori di montagne russe sono in cima, il loro coefficiente di energia cinetica è uguale a zero, perché questi carri sono a riposo.
Una volta attratti dalla forza di gravità, iniziano a muoversi a tutta velocità durante la discesa. Ciò implica che l'energia cinetica aumenterà gradualmente all'aumentare della velocità.
Quando c'è un numero maggiore di passeggeri all'interno delle montagne russe, il coefficiente di energia cinetica sarà più alto, a condizione che la velocità non diminuisca. Questo perché l'auto avrà una massa maggiore.
3- Baseball
Quando un oggetto è a riposo, le sue forze sono bilanciate e il valore dell'energia cinetica è uguale a zero. Quando un lanciatore di baseball tiene la palla prima del lancio, è a riposo.
Tuttavia, una volta lanciata la palla, essa guadagna energia cinetica gradualmente e in un breve periodo di tempo per spostarsi da un luogo all'altro (dal punto del lanciatore alle mani del ricevitore).
4- Automobili
Un'auto a riposo ha un coefficiente di energia equivalente a zero. Una volta che questo veicolo accelera, il suo coefficiente di energia cinetica inizia ad aumentare, così che, nella misura in cui vi è più velocità, ci sarà più energia cinetica (Softschools, 2017).
5- Ciclismo
Un ciclista che si trova al punto di partenza, senza esercitare alcun movimento, ha un coefficiente di energia cinetica equivalente a zero. Tuttavia, una volta che inizi a pedalare, questa energia aumenta. Questo è il modo in cui a velocità più elevate, maggiore è l'energia cinetica.
Una volta giunto il momento in cui devi fermarti, il ciclista deve rallentare ed esercitare forze opposte per rallentare la bici e ritornare a un coefficiente di energia pari a zero.
6- Box e impatto
Un esempio della forza dell'impatto derivante dal coefficiente di energia cinetica è evidente durante una partita di pugilato. Entrambi gli avversari possono avere la stessa massa, ma uno di loro può essere più veloce nei movimenti.
In questo modo, il coefficiente di energia cinetica sarà più alto in quello con maggiore accelerazione, garantendo un maggiore impatto e potenza nel colpo (Lucas, 2014).
7- Aprire le porte nel Medioevo
Come il pugile, il principio dell'energia cinetica era comunemente usato durante il Medioevo, quando gli arieti pesanti venivano spinti per aprire le porte dei castelli.
Nella misura in cui la ram o il tronco è stato guidato a una velocità maggiore, maggiore è l'impatto fornito.
8- Caduta di una pietra o di un distacco
Muovere una pietra su una montagna richiede forza e destrezza, specialmente quando la pietra ha una grande massa.
Tuttavia, è la discesa dalla stessa pietra lungo il pendio che sarà veloce grazie alla forza che la gravità esercita sul tuo corpo. In questo modo, all'aumentare dell'accelerazione, il coefficiente di energia cinetica aumenterà.
Finché la massa della pietra è maggiore e l'accelerazione è costante, il coefficiente di energia cinetica sarà proporzionalmente più alto (FAQ, 2016).
9- Caduta di un vaso
Quando un vaso cade dal suo posto, passa dallo stato di riposo al movimento. Mentre la gravità esercita la sua forza, il vaso inizia a guadagnare accelerazione e accumula gradualmente energia cinetica all'interno della sua massa. Questa energia viene rilasciata quando il vaso colpisce il terreno e si rompe.
10- Persona su skateboard
Quando una persona su uno skateboard si trova in uno stato di riposo, il suo coefficiente di energia sarà uguale a zero. Una volta che inizia un movimento, il suo coefficiente di energia cinetica aumenterà gradualmente.
Allo stesso modo, se quella persona ha una grande massa o il suo skateboard è in grado di andare a una velocità maggiore, la sua energia cinetica sarà più alta.
