Kinetická energie
Encyklopedie Britannica, Inc. Zobrazit všechna videa k tomuto článku
Kinetická energie, forma energie, která předmět nebo částice má svůj pohyb. Pokud se na objektu provádí práce, která přenáší energii působením čisté síly, objekt se zrychlí a tím získá kinetickou energii. Kinetická energie je vlastnost pohybujícího se objektu nebo částice a závisí nejen na jejím pohybu, ale také na jeho hmotnosti. Druhem pohybu může být translace (nebo pohyb po cestě z jednoho místa na druhé), rotace kolem osy, vibrace nebo jakákoli kombinace pohybů.
Wh at je kinetická energie?
Kinetická energie je forma energie, kterou má předmět nebo částice z důvodu svého pohybu. Pokud se práce, která přenáší energii, provádí na objektu působením čisté síly, objekt se zrychlí a tím získá kinetickou energii. Kinetická energie je vlastnost pohybujícího se objektu nebo částice a závisí nejen na jeho pohybu, ale také na jeho hmotnosti.
Jakými způsoby může kinetická energie objekt je určen?
Translační kinetická energie tělesa se rovná jedné polovině součinu jeho hmotnosti m a druhé mocnině jeho rychlosti v nebo 1 / 2mv2 . U rotujícího tělesa moment setrvačnosti I odpovídá hmotnosti a úhlová rychlost (omega) ω odpovídá lineární nebo translační rychlosti. Rotační kinetická energie se tedy rovná jedné polovině produktu momentu setrvačnosti a druhé mocnině úhlové rychlosti neboli 1 / 2Iω2.
Které energetické jednotky jsou běžně spojovány s kinetickou energií?
Pro každodenní objekty je energetickou jednotkou v systému metr-kilogram za sekundu joule. 2 kg hmota (4,4 liber na Zemi) pohybující se rychlostí jeden metr za sekundu (o něco více než dvě míle za hodinu) má kinetickou energii jednoho joule. Jednotkou v systému centimetrů za sekundu je erg, 10–7 joulů, což odpovídá kinetické energii komára za letu. Elektronový volt se používá na atomové a subatomární stupnici.
Translační kinetická energie těla se rovná jedné polovině produktu jeho hmotnosti, m a druhou mocninu jeho rychlosti v nebo 1 / 2mv2.
Tento vzorec platí pouze pro nízké až relativně vysoké rychlosti; pro extrémně vysokorychlostní částice poskytuje hodnoty, které jsou příliš malé. Když se rychlost objektu přiblíží rychlosti světla (3 × 108 metrů za sekundu nebo 186 000 mil za sekundu), jeho hmotnost se zvýší a je třeba použít zákony relativity. Relativistická kinetická energie se rovná nárůstu hmotnosti částice nad částku, kterou má v klidu, vynásobenou druhou mocninou rychlosti světla.
Jednotka energie v systému metr-kilogram za sekundu je joule. Dvoukilogramová hmota (něco o hmotnosti 4,4 liber na Zemi) pohybující se rychlostí jednoho metru za sekundu (o něco více než dvě míle za hodinu) má kinetickou energii jednoho joule. V systému centimetr gramů za sekundu je jednotkou energie erg 10–7 joule, což odpovídá kinetické energii komára za letu. Používají se také další jednotky energie ve specifických kontextech, jako je ještě menší jednotka, elektronvolt, v atomovém a subatomárním měřítku.
U rotujícího tělesa odpovídá moment setrvačnosti I na hmotnost a úhlová rychlost (omega), ω, odpovídá lineární nebo translační rychlosti. Rotační kinetická energie se tedy rovná jedné polovině produktu momentu setrvačnosti a druhé mocnině úhlové rychlosti neboli 1 / 2Iω2.
Celková kinetická energie tělesa nebo systému je stejná k součtu kinetických energií vyplývajících z každého typu pohybu. Viz mechanika: Rotace kolem pohyblivé osy.