آموزش فرمول انرژی جنبشی فیزیک دهم

انرژی جنبشی چیست ؟
در فصل سوم فیزیک دهم مبحث کار و انرژی با انواع مختلفی از انرژی ( انرژی جنبشی ، انرژی پتانسیل و انرژی کشسانی فنر ) آشنا می شویم ، بصورت خلاصه هر جسمی که در حال حرکت باشه بخاطر جرم و سرعتش دارای نوعی انرژی خواهد بود که به این نوع انرژی ، انرژی جنبشی گفته می شود. فرمول انرژی جنبشی مطابق رابطه ی زیر بدست می آید

K = 1/2 × m × v²

در رابطه بالا K معرف انرژی جنبشی ، m نماینده جرم اجسام و v نماینده تندی اجسام است . دقت کنید که واحد جرم کیلوگرم ، واحد تندی متر بر ثانیه و واحد انرژی ژول است. حالا وقت اون رسیده که بریم با هم یک مساله از این فرمول حل کنیم .
مثال : جرم جسمی 2 کیلوگرم و تندی آن 10 متر بر ثانیه است در این صورت انرژی جنبشی جسم چند ژول است؟
جواب : برای محاسبه انرژی جنبشی با توجه به فرمول K = 1/2 m v2 کافی هست که جرم و تندی جسم رو بدرستی داخل فرمول جاگذاری و عملیات ساده سازی رو انجام بدیم یعنی …

m = 2 kg , v=10 m/s ⇒ K = 1/2×2×10² = 100 j ⇒ K=100 j

توجه : یکی از تبدیل واحد های بسیار مهم درون این فصل تبدیل واحد کیلومتر بر ساعت به متر بر ثانیه است. برای اینکه بتونیم کیلومتر بر ساعت رو به متر بر ثانیه تبدیل کنیم کافیه که عدد مورد نظر رو در 10/36 ضرب کنیم.

km/h × ۱۰/۳۶ ⇒ m/s

مثال : تندی یک متحرک 72 کیلومتر بر ساعت است این تندی بر حسب متر بر ثانیه چقدر است ؟

72 × 10/36 km/h = 20 m/s

برای درک بهتر روابط انرژی جنشی و حل چندین مثال درسنامه زیر رو نگاه کنین.

برای دانلود درسنامه فوق با کیفیت بالا بر روی << اینجا >> کلیک کنید.

روابط نسبتی در انرژی جنبشی

روابط نسبتی فرمول انرژی جنبشی به چه صورته؟
یک مدل از سوالاتی که در مبحث انرژی جنبشی میشه مطرح کرد به این صورت هست که برای دو جسم مختلف مثلا جسم A و جسم B جرم و سرعت داده میشه و سر آخر از دانش آموز خواسته می شود که انرژی جنبشی جسم دوم رو به انرژی جنبشی جسم اول محاسبه کنند. برای این مدل از سوالات یک رابطه فرعی میشه مطرح کرد که به صورت زیر است.

K_B/K_A = m_B/m_A × (V_B/V_A)²

البته رابطه بالا رو میشه برای یک جسم در دو حالت مختلف هم در نظر گرفت یعنی مثلا با ثابت بودن جرم جسم ، سرعت جسم رو کم یا زیاد کنیم و در نهایت بپرسیم که انرژی جنبشی جسم چند برابر شده است در این حالت به خاطر ثابت بودن جرم جسم نسبت حالت ثانویه انرژی جنبشی به حالت اولیه به صورت زیر در میاد…

K₂/K₁ = (V₂/V₁)²

مثال : با ثابت نگه داشتن جرم یک جسم تندی یک جسم را ۴ برابر می کنیم ، در این صورت انرژی جنبشی جسم چند برابر خواهد شد.

مثال : دو اتومبیل با سرعت های V₁ = 36 km/h   و V₂ = 18 km/h  در حال حرکت هستند. اگر جرم اتومبیل ها همراه با راننده برابر باشد نسبت انرژی جنبشی K₁ / K₂  چقدر است؟

برای درک بهتر روابط نسبتی انرژی جنبشی درسنامه زیر رو مشاهده کنید.

برای دانلود درسنامه فوق با کیفیت بالا بر روی اینجا  << کلیک >> کنید.

برای دانلود درسنامه فوق با کیفیت متوسط بر روی اینجا  << کلیک >> کنید.

برای دانلود درسنامه فوق با کیفیت پایین بر روی اینجا  << کلیک >> کنید.