فکر کنید
در حالات زیر انرژی جنبشی (حرکتی) دو جسم را با هم مقایسه کنید:
الف) در شکل زیر هر دو خودرو از یک نوعاند، ولی خودروی سبز رنگ تندتر از خودروی قرمزرنگ حرکت میکند.
ب) در شکل زیر خودرو و کامیون با یک سرعت حرکت میکنند.
پاسخ و توضیح فکر کنید صفحه 71 علوم هفتم
**انرژی جنبشی ($E_k$)** انرژی است که یک جسم به دلیل **حرکت** خود دارد. مقدار آن به دو عامل بستگی دارد: **جرم ($m$)** و **سرعت ($v$)** جسم. 🏎️
$$\text{انرژی جنبشی} (E_k) = \frac{1}{2} \times \text{جرم} (m) \times \text{سرعت}^2 (v^2)$$
***
## الف) مقایسه دو خودرو با سرعت متفاوت
* **تحلیل:** هر دو خودرو "از یک نوع" هستند، بنابراین **جرم ($m$) آنها برابر** است. اما سرعت خودروی سبز ($v_{\text{سبز}}$) **بیشتر** از خودروی قرمز ($v_{\text{قرمز}}$) است.
* **نتیجه:** خودروی **سبز رنگ** انرژی جنبشی **بیشتری** دارد.
* **دلیل:** در فرمول $ ext{E}_k = \frac{1}{2} m v^2$، انرژی جنبشی با مجذور (توان $\text{2}$) سرعت ($ ext{v}^2$) رابطه دارد. بنابراین، تأثیر تغییر سرعت بر $ ext{E}_k$ بسیار بیشتر از تغییر جرم است.
***
## ب) مقایسه خودرو و کامیون با سرعت یکسان
* **تحلیل:** خودرو و کامیون **سرعت ($v$) برابری** دارند، اما **جرم کامیون ($m_{\text{کامیون}}$) بسیار بیشتر** از جرم خودرو ($m_{\text{خودرو}}$) است.
* **نتیجه:** **کامیون** انرژی جنبشی **بیشتری** دارد.
* **دلیل:** در فرمول $ ext{E}_k = \frac{1}{2} m v^2$، وقتی سرعت ثابت است، $ ext{E}_k$ مستقیماً با جرم ($ ext{m}$) رابطه دارد. چون کامیون جرم بسیار بزرگتری دارد، حتی با همان سرعت خودرو، انرژی جنبشی تخریبی بیشتری خواهد داشت. 🚚
