Кинетическая энергия ОБЪЯСНЕНА на 5 уровнях – от начального до продвинутого (Классическая физика,... скачать в хорошем качестве

Кинетическая энергия ОБЪЯСНЕНА на 5 уровнях – от начального до продвинутого (Классическая физика,...

Что такое кинетическая энергия? Как она зависит от массы и скорости объекта? И как с этим справляются теория относительности и квантовая механика? Мы ответим на все эти вопросы в этом видео, разделив его на 5 уровней сложности. Уровень 1 — Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает объект при движении. Чем быстрее он движется, тем больше у него кинетической энергии. Энергия — это величина или число, которое мы можем присвоить различным частям изучаемого объекта, чтобы предсказать его поведение в определённый момент в будущем (на основе закона сохранения энергии). Кинетическая энергия (как и другие формы энергии) измеряется в джоулях. Уровень 2 — Формула для кинетической энергии: (1/2)mv^2, где m — масса объекта, а v — его скорость. Таким образом, мы обнаруживаем, что при удвоении скорости объекта его кинетическая энергия увеличивается в четыре раза. При удвоении массы объекта его кинетическая энергия увеличивается в два раза. Стоит отметить, что v относится к скорости объекта, а не к скорости. Другими словами, кинетическая энергия — это скаляр. Уровень 3 — Мы уже несколько раз упоминали скорость объекта... но относительно чего измеряется эта скорость? Всякий раз, когда мы измеряем скорость объекта, это означает, что объект движется на определённое расстояние от некоторой точки отсчёта в каждую единицу времени. В разных системах отсчёта объект может двигаться с разной скоростью. Следовательно, в разных системах отсчёта может быть определено, что объект обладает разной кинетической энергией. Какая из них верна? Правильный ответ — все! Системы отсчёта не обязаны согласовываться в отношении кинетической энергии объекта. Главное, чтобы сохранялась полная энергия в каждой системе отсчёта. Таким образом, для одного наблюдателя объект может не обладать кинетической энергией, в то время как для другого тот же объект может обладать кинетической энергией... и это нормально! Уровень 4 — В специальной теории относительности каждый объект обладает определённым количеством энергии, даже находясь в покое относительно наблюдателя. Эта энергия определяется знаменитым уравнением E = mc^2. Однако, когда объект движется, вступает в силу уравнение эквивалентности энергии, массы и импульса (гораздо более сложное). В этом видео мы обсуждаем одно из основных предположений специальной теории относительности: скорость света постоянна для всех наблюдателей. Затем мы также видим, что кинетическая энергия объекта в любой системе отсчёта равна энергии, которой он обладал во время движения, за вычетом энергии, которой он обладал в состоянии покоя. Используя биномиальное разложение для малых скоростей, мы видим, что главный (наибольший) член релятивистского уравнения кинетической энергии совпадает с классическим ньютоновским уравнением кинетической энергии! Однако в теории относительности существует бесконечно много членов, которые становятся всё меньше и меньше. Уровень 5 — До сих пор мы говорили только о линейной кинетической энергии. Мы также можем рассмотреть вращательную кинетическую энергию объекта, когда он совершает какое-либо угловое движение. Вращательная кинетическая энергия зависит от угловой скорости нашего объекта и его момента инерции. Угловая скорость — это просто угол, который наш объект проходит за единицу времени. А момент инерции эквивалентен массе при угловом движении. Так же, как масса — это мера того, насколько сложно двигать объект по прямой, момент инерции — это мера того, насколько сложно двигать его под углом. Момент инерции зависит как от массы объекта, так и от его формы. Рекомендуемые ресурсы: Кинетическая энергия, закон сохранения энергии, различные системы отсчёта: https://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic... Постоянная скорость света: https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_o... Кинетическая энергия вращения: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotatio... Момент инерции: https://en.wikipedia.org/wiki/Moment_... Многие из вас спрашивали о том, что я использую для создания своих видео, поэтому я публикую здесь несколько партнёрских ссылок! Я получаю небольшую комиссию, если вы совершаете покупку по этим ссылкам. Книга по квантовой физике, которая мне нравится: https://amzn.to/3sxLlgL Моя камера (Sony A6400): https://amzn.to/2SjZzWq Нейтральный фильтр: https://amzn.to/3qoGwHk Микрофон и стойка (Fifine): https://amzn.to/2OwyWvt Штатив Gorillapod: https://amzn.to/3wQ0L2Q Большое спасибо за просмотр! Загляните, пожалуйста, в мои соцсети: Instagram — @parthvlogs Patreon — patreon.com/parthg Музыкальный канал — Parth G's Shenanigans Товары — https://parth-gs-merch-stand.creator-... Тайм-коды: 0:00 — Вступление: «Кинетическая энергия» от Parth G 0:31 — Уровень 1 — Что такое Кинетическая энергия? Как её измерить? 1:37 — Уровень 2 — Формула кинетической энергии ОБЪЯСНЕНА 3:54 — Уровень 3 — Кинетическая энергия в разных системах отсчёта! 5:52 — Уровень 4 — Как специальная теория относительности работает с кинетической энергией? 9:54 — Уровень 5 — Вращательная кинетическая энергия и...