Rotacyjna energia kinetyczna Ziemi: szczegółowe fakty

W tym artykule omówiono rotacyjną energię kinetyczną Ziemi. Ziemia, jak każda inna planeta, obraca się wokół własnej osi. W tym artykule omówimy jego obrotową energię kinetyczną.

Ziemia krąży wokół Słońca z pewną energią kinetyczną. Ale w tym artykule skupimy się na obrotowej energii kinetycznej, czyli energii kinetycznej, z jaką Ziemia obraca się wokół własnej osi. Omówimy przyczyny rotacji Ziemi i inne fakty dotyczące rotacyjnej energii kinetycznej.

Co to jest energia kinetyczna?

Energia kinetyczna to energia, którą obiekt posiada dzięki mocy ruchu. Obiekt będzie miał energię kinetyczną tylko wtedy, gdy się porusza.

Energia kinetyczna zależy od masy obiektu i kwadratu prędkości. Możemy użyć wartości zmiany energii kinetycznej, aby znaleźć wykonaną pracę. Energia kinetyczna obiektu może zostać zamieniona na inne formy energii, takie jak energia potencjalna, energia cieplna itp.

Obrotowa energia kinetyczna

Kiedy obiekt porusza się po okręgu, związana z nim energia kinetyczna nazywana jest obrotową energią kinetyczną. Aby obliczyć obrotową energię kinetyczną, potrzebujemy dwóch wielkości.

Pierwsza wielkość to moment bezwładności. Moment bezwładności jest analogiczny do masy czyli zamiast masy mamy bezwładność w ruchu obrotowym. Druga wielkość to prędkość obrotowa lub prędkość kątowa. Prędkość kątowa obiektu to prędkość, z jaką obiekt się obraca.

Jaka jest rotacyjna energia kinetyczna?

Obrotowa energia kinetyczna Ziemi to energia kinetyczna powierzchni Ziemi podczas wirowania. W następnym rozdziale będziemy się uczyć, jak znaleźć rotacyjną energię kinetyczną Ziemi.

Aby znaleźć obrotową energię kinetyczną Ziemi, potrzebujemy wartości momentu bezwładności Ziemi oraz prędkości kątowej, z jaką obraca się Ziemia. W kolejnym rozdziale obliczymy wartość obrotowej energii kinetycznej Ziemi wykorzystując wartości momentu bezwładności i prędkości kątowej.

Jak obliczyć obrotową energię kinetyczną Ziemi

Obrotowa energia kinetyczna Ziemi w prostych słowach to energia kinetyczna, z jaką powierzchnia Ziemi obraca się wokół środka obrotu.

Połączenia prędkość kątowa Ziemi wynosi 7.29 x 10^(-5) rad/s, moment bezwładności wynosi 8.04 x 10^37 kg m2. Wykorzystując wartości prędkości kątowej i momentu bezwładności możemy wyznaczyć wartość energii kinetycznej ruchu obrotowego. Po podstawieniu wartości otrzymujemy obrotową kinetykę energii Ziemi = 2.138 x 10^29 J.

Formuła zastosowana tutaj jest podana w sekcji poniżej

RKE=1/2Iω2

Gdzie,

Jestem momentem bezwładności Ziemi

Omega to prędkość kątowa Ziemi

rotacyjna energia kinetyczna ziemi
Obraz: Ziemia

Kredytów obrazka: Wikipedia

Skąd wzięła się rotacyjna energia kinetyczna Ziemi?

Obrotowa energia kinetyczna Ziemi pochodzi z jej ruchu obrotowego. Ruch rotacyjny Ziemi datuje się na czas powstania Ziemi.

Ziemia została utworzona przez ciągłe zderzenia asteroid i komet ze skałą. Wskutek zderzeń na powierzchni skały skała zaczęła się obracać, na skutek dodania masy komet i asteroid wartość bezwładności stale rosła. Tak narodził się ruch obrotowy Ziemi.

Przykłady rotacyjnej energii kinetycznej

Istnieje wiele przypadków, w których możemy zobaczyć obiekty posiadające obrotową energię kinetyczną. Lista przykładów znajduje się w sekcji poniżej:

  • Piłka tocząca się po rampie – Piłka porusza się ruchem postępowym do przodu, ale obraca się wokół swojego środka. Dzięki rotacji będzie miał obrotową energię kinetyczną. Środek obrotu to promieniowy środek kuli.
  • Koła samochodu – Kiedy samochód jest w ruchu, koła samochodu podążają za ruchem obrotowym. Koła obracają się, aby ruszyć samochodem do przodu. Koła będą miały obrotową energię kinetyczną z powodu ruchu obrotowego.
  • Koła cyklu – Podobnie jak koła samochodu, nawet koła roweru podążają za ruchem obrotowym. Koła obracają się, przesuwając cykl do przodu. Koła będą miały obrotową energię kinetyczną z powodu ruchu obrotowego. Środek kół jest środkiem obrotu.
  • obrót Ziemi– Jak omówiono w powyższych sekcjach, wszyscy wiemy, że Ziemia obraca się wokół własnej osi i ma pewną ilość obrotowej energii kinetycznej. Wiemy również, w jaki sposób Ziemia rozpoczęła swój obrót.
  • Frisbee– Kiedy dzieci bawią się we frisbee, rzucają frisbee w taki sposób, aby frisbee zaczęło się obracać wokół swojego środka. Dzięki rotacji, frisbee będzie również posiadało rotacyjną energię kinetyczną. Wielkość obrotowej energii kinetycznej będzie zależeć od momentu bezwładności i prędkości kątowej, z jaką obraca się frisbee.
  • Łopatka wentylatora – Po włączeniu wentylatora łopatki wentylatora zaczynają wykonywać ruch obrotowy. Ze względu na ruch obrotowy łopatki wentylatora będą miały obrotową energię kinetyczną. Wielkość obrotowej energii kinetycznej będzie zależeć od momentu bezwładności i prędkości kątowej, z jaką obracają się łopatki.
  • Rzut młotem– Miotacz młota obraca się, aby uzyskać moment pędu, dzięki swojemu ruchowi obrotowemu zyskuje obrotową energię kinetyczną, która jest następnie przekazywana do młota. Młot będzie podążał ścieżką paraboliczną po tym, jak młot rzuci młotkiem. Wielkość obrotowej energii kinetycznej będzie zależeć od momentu bezwładności i prędkości kątowej, z jaką obraca się miotacz.
  • Balerina – Baleriny zwykle obracają ciałami podczas tańca. Trzymają palce u nóg jako środek obrotu. W ten sposób uzyskują obrotową energię kinetyczną.
  • Satelita krążący wokół Ziemi– Satelity krążą wokół Ziemi, utrzymując równowagę między siłą grawitacji a siłą odśrodkową. Satelita ma rotację energia kinetyczna ponieważ krąży wokół planety. Wielkość obrotowej energii kinetycznej będzie zależeć od momentu bezwładności i prędkości kątowej, z jaką obraca się satelita.
  • Zabawki posiadające elementy obrotowe – Niektóre zabawki mają wewnątrz elementy obrotowe. Dzięki ruchowi obrotowemu osiągają ruch obrotowy energia kinetyczna. Wielkość obrotowej energii kinetycznej będzie zależeć od moment bezwładności oraz prędkość kątową, z jaką obracają się elementy obrotowe.

Przeczytaj także: