Prügi ei ole probleem mitte ainult Maa peal, vaid ka kosmoses. Ümber Maa tiirleb tohutus koguses inimtekkelist kosmoseprügi: purunenud satelliitide ja kosmoserakettide tükke jms. Ameerika kosmoseagentuur NASA jälgib enam kui 500 000 ühest sentimeetrist suurema diameetriga prügiosakese liikumist, väiksemaid osakesi on sadu kordi rohkem.
Need prügiosakesed kujutavad satelliitidele ja kosmoselaevadele suurt ohtu. Fotol nähtava 2 mm läbimõõduga kahjustuse tekitas kosmosesüstiku esiklaasile tilluke värvilaast. Kuidas saab nii pisike asi teha nii palju kahju? Põhjus on selles, et kosmoseprügi liigub kiirusega kuni 30 000 . Isegi väga väikese massiga kehal on tohutu suure kiiruse juures palju energiat.
- Mis on kineetiline energia?
- Millest sõltub, kui palju on kehal kineetilist energiat?
Energia
Iga liikuv keha omab energiat. Liikumisenergiat nimetatakse ka kineetiliseks energiaks (kreekakeelne sõna kinesis tähendabki liikumist).
Kehadel võib olla erineval määral kineetilist energiat. Millest sõltub, kui palju on kehal kineetilist energiat?
- Kui 10-grammist püssikuuli visata vastu märklauda, omab see vähe kineetilist energiat ning teeb vähe kahju. Kui sama kuul tulistada välja püssist, võib see liikuda 700 m/s. Suure kiiruse tõttu omab püssikuul nüüd palju energiat ning võib läbistada ka tugevast materjalist märklaua.
Kui kaks võrdse massiga keha liiguvad erineva kiirusega, on rohkem kineetilist energiat kiiremini liikuval kehal. - Oletame, et klaastahvlit visatakse pingpongi- ja tennisepalliga ning mõlemad pallid tabavad klaasi võrdse kiirusega. Pingpongipall põrkab klaasilt tagasi ja klaas jääb terveks, tennisepall aga purustab klaasi. See näitab, et samal kiirusel liikudes on pingpongipallil vähem energiat kui tennisepallil, sest pingpongipalli energiast ei piisa klaasi purustamiseks. Pingpongipalli mass on 2,7 g, tennisepalli mass on üle 20 korra suurem – 56 g.
Kui kaks erineva massiga keha liiguvad samal kiirusel, on rohkem kineetilist energiat suurema massiga kehal.
Kehal on seda rohkem kineetilist energiat, mida suurem on keha mass ja mida kiiremini keha liigub.
- tennisepallil
- korvpallil
- kiirusel 70 km/h
- kiirusel 50 km/h
Liikuval autol on kineetiline energia, mille suurus sõltub auto massist ja kiirusest. Et seisma jääda, auto pidurdab. Pidurdamisel hõõrduvad piduriklotsid piduriketta või -trumli vastu ning rehvid teepinna vastu. Selle tulemusena auto kiirus ning kineetiline energia väheneb. Hõõrdumise tõttu soojenevad aga auto pidurid ja rehvid. Seega pidurdamisel muundub auto kineetiline energia soojuseks, mis hajub ümbritsevasse keskkonda.
Kineetiline energia võib muunduda muud liiki energiaks.
Tuule- ja vee-energia
Tuuleenergia on õhu liikumise energia. Tuult on inimkond kasutanud mitu tuhat aastat purjelaevade ja tuuleveski tiivikute liikumapanemiseks. Tuuleveski pöörlevad tiivikud ajasid ringi rasket veskikivi, mille abil jahvatati vilja jahuks. Tänapäeval kasutatakse tuult elektri tootmiseks. Tuulegeneraator on seade, milles tuule liikumisenergia muundub elektrienergiaks.
Ka voolava ja langeva vee liikumisenergiat kasutati vanasti vesiveskites vilja jahvatamiseks. Hüdroelektrijaamas ajab voolav vesi ringi turbiini ja see omakorda elektrigeneraatorit.
Kuidas hakkavad kehad liikuma
Seisval kehal kineetilist energiat ei ole, liikuval kehal aga on. Nagu mistahes energia liigi puhul, ei teki ka kineetiline energia eimillestki. Keha hakkab liikuma mõne teise keha mõjul, sellega kaasneb energia ülekandumine või muundumine.
Piljardikuul hakkab liikuma kii löögist või põrkest teise liikuva kuuliga. Kui üks kuul tabab teist kuuli, kandub osa selle kineetilisest energiast üle teisele kuulile. Esimene kuul võib kokkupõrkel ka täielikult peatuda, andes ära kogu oma kineetilise energia.
Keha võib hakata liikuma teise liikuva keha kineetilise energia ülekandumisel.
Auto liikumapanemiseks põletatakse mootoris kütust. Mootor on seade, milles kütuse keemiline energia muundub kineetiliseks energiaks.
Trammi ja elektrirongi paneb liikuma elektrimootor. Elektrimootor on seade, milles elektrienergia muundub kineetiliseks energiaks.
Keha võib hakata liikuma muud liiki energia muundumisel kineetiliseks energiaks.
Pean meeles
- Iga liikuv keha omab liikumisenergiat ehk kineetilist energiat.
- Kehal on seda rohkem kineetilist energiat, mida suurem on keha mass ja mida kiiremini see liigub.
- Kineetiline energia võib muunduda muud liiki energiaks ja vastupidi.
Küsimusi ja ülesandeid
- Millest sõltub see, kui palju on kehal kineetilist energiat?
- Too näiteid liikuvatest kehadest, millel on palju kineetilist energiat ja millel on vähe kineetilist energiat.
- Too näiteid olukordadest, kus ühe keha liikumisenergia kandub üle teisele kehale. Mis selle tagajärjel toimub?
- Too näiteid olukordadest, kus kineetiline energia muundub muud liiki energiaks.
