Kineettinen energia
Encyclopædia Britannica, Inc.Katso kaikki tämän artikkelin videot
Kineettinen energia, energiamuoto esineellä tai hiukkasella on liikkeensa vuoksi. Jos esineelle tehdään energiaa siirtävä työ nettovoimaa käyttämällä, esine kiihtyy ja saa siten kineettistä energiaa. Kineettinen energia on liikkuvan kohteen ominaisuus tai hiukkanen ja riippuu paitsi sen liikkeestä myös massasta. Liiketyyppi voi olla käännös (tai liike tietä pitkin paikasta toiseen), pyöriminen akselin ympäri, tärinä tai mikä tahansa liikkeen yhdistelmä.
Wh missä on kineettinen energia?
Kineettinen energia on energiamuoto, joka esineellä tai hiukkasella on liikkeensa vuoksi. Jos esineelle tehdään energiaa siirtävä työ nettovoimalla, esine kiihtyy ja saa siten kineettistä energiaa. Kineettinen energia on liikkuvan kohteen tai hiukkasen ominaisuus ja riippuu paitsi sen liikkeestä myös massasta.
Millä tavoin liikkuvan kineettinen energia esine määritetään?
Rungon translatiivinen kineettinen energia on yhtä suuri kuin puolet sen massan m ja neliön nopeuden neliö, v tai 1 / 2mv2 . Pyörivälle kappaleelle hitausmomentti I vastaa massaa ja kulmanopeus (omega), ω, vastaa lineaarista tai siirtymänopeutta. Vastaavasti kiertokineettinen energia on yhtä suuri kuin puolet hitausmomentin ja kulmanopeuden neliön tulosta eli 1 / 2Iω2.
Mitkä energiayksiköt liittyvät yleensä kineettiseen energiaan?
Jokapäiväisten esineiden energiayksikkö metri-kilo-sekunnissa -järjestelmässä on joule. 2 kg: n massalla (4,4 kiloa maapallolla), joka liikkuu nopeudella metri sekunnissa (hieman yli kaksi mailia tunnissa), on kineettinen energia yksi joule. Senttimetri-grammasekunnin yksikkö on erg, 10-7 joulea, mikä vastaa lennon kineettistä energiaa. Elektronijännitettä käytetään atomi- ja subatomiskaalassa.
Rungon translatiivinen kineettinen energia on yhtä suuri kuin puolet sen massan tulosta, m ja sen nopeuden neliö, v tai 1 / 2mv2.
Tämä kaava pätee vain matalista suhteellisen suuriin nopeuksiin; erittäin nopeille hiukkasille se tuottaa liian pienet arvot. Kun kohteen nopeus lähestyy valon nopeutta (3 × 108 metriä sekunnissa tai 186 000 mailia sekunnissa), sen massa kasvaa, ja suhteellisuussääntöjä on käytettävä. Relativistinen kineettinen energia on yhtä suuri kuin hiukkasen massan kasvu yli levossa olevan kerrottuna valon nopeuden neliöllä.
Energiayksikkö metri-kilo-sekunnissa -järjestelmässä on joule. Kahden kilogramman massalla (mikä painaa 4,4 kiloa maapallolla), joka liikkuu metrin nopeudella (hieman yli kaksi mailia tunnissa), kineettinen energia on yksi joule. Senttimetri-grammisekunnissa energiayksikkö on erg, 10-7 joulea, mikä vastaa lennon kineettistä energiaa. Muita energiayksiköitä käytetään myös tietyissä yhteyksissä, kuten vielä pienempi yksikkö, elektronijännite, atomi- ja subatomisella asteikolla.
Pyörivässä kappaleessa hitausmomentti I vastaa massaan, ja kulmanopeus (omega), ω, vastaa lineaarista tai translaationopeutta. Vastaavasti kiertokineettinen energia on yhtä suuri kuin puolet hitausmomentin ja kulmanopeuden neliön tulosta tai 1 / 2Iω2.
Rungon tai järjestelmän kineettinen kokonaisenergia on sama kunkin liiketyypin aiheuttamien kineettisten energioiden summaan. Katso mekaniikka: Kierto liikkuvan akselin ympäri.