Kinetische Energie (Deutsch)
Encyclopædia Britannica, Inc.Siehe alle Videos zu diesem Artikel
Kinetische Energie, Energieform, die Ein Objekt oder ein Teilchen hat aufgrund seiner Bewegung. Wenn Arbeit, die Energie überträgt, an einem Objekt durch Aufbringen einer Nettokraft ausgeführt wird, beschleunigt sich das Objekt und gewinnt dadurch kinetische Energie. Kinetische Energie ist eine Eigenschaft eines sich bewegenden Objekts oder Teilchen und hängt nicht nur von seiner Bewegung, sondern auch von seiner Masse ab. Die Art der Bewegung kann Translation (oder Bewegung entlang eines Pfades von einem Ort zum anderen), Rotation um eine Achse, Vibration oder eine beliebige Kombination von Bewegungen sein.
Wh at ist kinetische Energie?
Kinetische Energie ist eine Energieform, die ein Objekt oder ein Teilchen aufgrund seiner Bewegung hat. Wenn durch Aufbringen einer Nettokraft an einem Objekt gearbeitet wird, wodurch Energie übertragen wird, beschleunigt sich das Objekt und gewinnt dadurch kinetische Energie. Kinetische Energie ist eine Eigenschaft eines sich bewegenden Objekts oder Teilchens und hängt nicht nur von seiner Bewegung, sondern auch von seiner Masse ab.
Auf welche Weise kann die kinetische Energie eines Objekt bestimmt?
Die translatorische kinetische Energie eines Körpers entspricht der Hälfte des Produkts seiner Masse m und des Quadrats seiner Geschwindigkeit v oder 1/2 mv2 . Für einen rotierenden Körper entspricht das Trägheitsmoment I der Masse und die Winkelgeschwindigkeit (Omega) ω der linearen oder translatorischen Geschwindigkeit. Dementsprechend ist die kinetische Rotationsenergie gleich der Hälfte des Produkts aus dem Trägheitsmoment und dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit oder 1 / 2Iω2.
Welche Energieeinheiten werden üblicherweise mit kinetischer Energie assoziiert?
Für Alltagsgegenstände ist die Energieeinheit im Meter-Kilogramm-Sekunden-System das Joule. Eine 2 kg schwere Masse (4,4 Pfund auf der Erde), die sich mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde (etwas mehr als zwei Meilen pro Stunde) bewegt, hat eine kinetische Energie von einem Joule. Die Einheit im Zentimeter-Gramm-Sekunden-System ist das Erg, 10-7 Joule, was der kinetischen Energie einer Mücke im Flug entspricht. Das Elektronenvolt wird auf atomarer und subatomarer Ebene verwendet.
Die translatorische kinetische Energie eines Körpers entspricht der Hälfte des Produkts seiner Masse, m und das Quadrat seiner Geschwindigkeit v oder 1/2 mv2.
Diese Formel gilt nur für niedrige bis relativ hohe Geschwindigkeiten; Für extrem schnelle Partikel ergeben sich zu kleine Werte. Wenn sich die Geschwindigkeit eines Objekts der des Lichts nähert (3 × 108 Meter pro Sekunde oder 186.000 Meilen pro Sekunde), nimmt seine Masse zu und die Relativitätsgesetze müssen angewendet werden. Die relativistische kinetische Energie entspricht der Zunahme der Masse eines Teilchens gegenüber der Masse, die es in Ruhe hat, multipliziert mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.
Die Energieeinheit im Meter-Kilogramm-Sekunden-System ist das Joule. Eine zwei Kilogramm schwere Masse (etwas, das auf der Erde 4,4 Pfund wiegt), die sich mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde (etwas mehr als zwei Meilen pro Stunde) bewegt, hat eine kinetische Energie von einem Joule. Im Zentimeter-Gramm-Sekunden-System ist die Energieeinheit das Erg, 10-7 Joule, was der kinetischen Energie einer Mücke im Flug entspricht. In bestimmten Zusammenhängen werden auch andere Energieeinheiten verwendet, wie beispielsweise die noch kleinere Einheit, das Elektronenvolt, auf atomarer und subatomarer Ebene.
Für einen rotierenden Körper entspricht das Trägheitsmoment I zu Masse, und die Winkelgeschwindigkeit (Omega), ω, entspricht der linearen oder translatorischen Geschwindigkeit. Dementsprechend ist die kinetische Rotationsenergie gleich der Hälfte des Produkts aus dem Trägheitsmoment und dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit oder 1 / 2Iω2.
Die gesamte kinetische Energie eines Körpers oder eines Systems ist gleich auf die Summe der kinetischen Energien, die sich aus jeder Art von Bewegung ergeben. Siehe Mechanik: Drehung um eine sich bewegende Achse.