KINETISK ENERGI AV ASTEROIDEFFEKTER på JORDEN
Kinetisk Energi (Fra Vitenskapen, 6.utg., Av Trefil Og Hazen)
Tenk på en kanonkule som flyr gjennom luften. Når den treffer et tremål, utøver ballen en kraft på fibrene i treet, splinter og skyver dem fra hverandre og skaper et hull. Arbeid må gjøres for å gjøre det hullet; fibre må flyttes til side, noe som betyr at en kraft må utøves over avstanden de beveger seg. Når kanonkulen treffer skogen, virker den, og så har en kanonkule i flukt klart evnen til å gjøre arbeid – det vil si at den har energi-på grunn av bevegelsen. Denne bevegelsesenergien er det vi kaller kinetisk energi.
du kan finne utallige eksempler på kinetisk energi i naturen. En hval som beveger seg gjennom vann, en fugl som flyr og en rovdyr som fanger sitt bytte, har alle kinetisk energi. Så gjør en fartsovertredelse bil, en flygende Frisbee, en fallende blad, og alt annet som beveger seg. vår intuisjon forteller oss at to faktorer styrer mengden kinetisk energi som finnes i et bevegelige objekt. For det første har tyngre gjenstander som beveger seg mer kinetisk energi enn lettere: en bowlingkule som reiser 10 m / s (en veldig rask sprint) bærer mye mer kinetisk energi enn en golfball som reiser med samme hastighet. Faktisk er kinetisk energi direkte proporsjonal med masse: hvis du dobler massen, dobler du den kinetiske energien. For Det Andre, jo raskere noe beveger seg, desto større kraft er det i stand til å utøve og jo større energi det har. En høyhastighets kollisjon forårsaker mye mer skade enn en fender bender på en parkeringsplass. Det viser seg at et objekts kinetiske energi øker som kvadratet av sin hastighet. En bil som beveger seg 40 mph har fire ganger så mye kinetisk energi som en bevegelig 20 mph, mens ved 60 mph bærer en bil ni ganger så mye kinetisk energi som ved 20 mph. Dermed kan en beskjeden økning i fart føre til en stor økning i kinetisk energi.
disse ideene er kombinert i ligningen for kinetisk energi.
I ord: Kinetisk energi er lik massen til det bevegelige objektet ganger kvadratet av objektets hastighet (v2).
i ligningsform: kinetisk energi (joules) = 1/2 x masse (kg) x velocity2 (m / s)
i symboler: KE = 1/2 x m x v2
Eksempler: Bowling Baller Og Baseballs Hva er den kinetiske energien til en 4-kg (ca 8-lb) bowling ball rulle ned en bowlingbane på 10 m/s (ca 22 mph)?
Sammenlign denne energien med en 250 gram (omtrent en halv pund) baseball som reiser 50 m / s (nesten 110 mph). Hvilket objekt vil skade mer hvis det treffer deg (dvs. hvilket objekt har større kinetisk energi)?
Resonnement: vi må erstatte tall i ligningen for kinetisk energi.
Løsning: For 4-kg bowlingkule som reiser på 10 m / s:
kinetisk energi (joules) = 1/2 x masse (kg) x 2
=1/2 x 4 kg x (10 m / s) 2 = 1/2 x 4 kg x 100m2/s2 = 200 kg-m2/s2.
Merk at: 200 kg-m2/s2 = 200 (kg-m/s2) x m = 200 N X m = 200 joules
for 250-g baseball reiser på 50 m/s:
kinetisk energi (joules) = 1/2 x masse (kg) x 2
et gram er tusen kilo, så 250 g = 0,25 kg: Kinetisk energi (joules) = 1/2 x 0,25 kg x 2500 m2/s2 = 312,5 kg-m2/s2 = 312.5 joules
selv om bowlingkulen er mye mer massiv enn baseball, bærer en hardt rammet baseball mer kinetisk energi enn en typisk bowlingkule på grunn av sin høye hastighet.
>
asteroideffekter på Jorden:
Alt i solsystemet går Rundt Solen. Disse banene rundt Solen kalles baner. En bane er en delikat balanse mellom fremoverbevegelsen til det bane legemet og gravitasjonsattraksjonen mellom Solen og det bane legemet.
på grunn av gravitasjonsattraksjonen mellom og blant alle de bane legemer i solsystemet, ingen to baner er de samme. Disse små forskjellene i bane påvirker ikke store planeter veldig mye, men små legemer som kretser Rundt Solen-som asteroider – kan bli sterkt påvirket. Asteroider-pakket relativt nær hverandre i asteroidebeltet – kan kollidere med hverandre eller beite forbi hverandre når deres baner skifter over tid. Dette kan resultere i en asteroide bumping eller spretter ut Av sin tidligere bane og endre til En annen bane som kalles ‘Earth-crossing. Diagrammet nedenfor viser en Typisk Jordkryssende bane for en asteroide. Solen er vist i rødt, Jorden i grønt, og asteroiden i gult. MERK-dette diagrammet og objektstørrelsene er IKKE i riktig skala.
også i denne figuren er objekter Som Merkur, Venus, Mars og asteroider ikke inkludert for enkelhet. Som Du kan se, Som Jorden og asteroiden går rundt Solen, er det en sjanse for at De kan være på samme sted til samme tid en dag, og dermed kan en energisk kollisjon finne sted. den typiske hastigheten til en asteroide i en Jordkryssende bane og i Nærheten Av Jorden er omtrent 20 km / sek. den kinetiske energiligningen sier AT KE = 1/2 m x v2. Kvadrering av hastigheten gjør et stort antall som 20 km / sek mye, mye større. Vi skal vurdere hva som skjedde I Alabama i en alder av dinosaurer (spesielt om 83 millioner år siden) da en asteroide om 380 m i diameter slo sentrale Alabama. Denne hendelsen skjedde ca 20 km nord For Montgomery, Alabama, nær byen Wetumpka. Du bør gå til denne linken for å lese mer om denne hendelsen før du fortsetter dette laboratoriet: Klikk her
Når du er ferdig med å lese denne on-line artikkelen På Encyclopedia Of Alabama nettsted, vil du være klar til å gjøre datainnsamling aktivitet i lab bok. Vennligst les og studer artikkelen ovenfor, fordi den vil bli dekket (sammen med materialet ovenfor) på laboratoriequizen din.