Kinetische energie
Encyclopædia Britannica, Inc. Bekijk alle videos voor dit artikel
Kinetische energie, een vorm van energie die een object of een deeltje heeft vanwege zijn beweging. Als werk, waarbij energie wordt overgedragen, wordt gedaan aan een object door een netto kracht uit te oefenen, versnelt het object en krijgt het daardoor kinetische energie. Kinetische energie is een eigenschap van een bewegend object of deeltje en hangt niet alleen af van zijn beweging maar ook van zijn massa. Het soort beweging kan translatie zijn (of beweging langs een pad van de ene plaats naar de andere), rotatie om een as, vibratie of elke combinatie van bewegingen.
Wh at is kinetische energie?
Kinetische energie is een vorm van energie die een object of deeltje heeft vanwege zijn beweging. Als er met een netto kracht aan een object wordt gewerkt, waarbij energie wordt overgedragen, versnelt het object en krijgt het daardoor kinetische energie. Kinetische energie is een eigenschap van een bewegend object of deeltje en hangt niet alleen af van zijn beweging maar ook van zijn massa.
Op welke manieren kan de kinetische energie van een object wordt bepaald?
Translationele kinetische energie van een lichaam is gelijk aan de helft van het product van zijn massa, m, en het kwadraat van zijn snelheid, v, of 1 / 2mv2 . Voor een roterend lichaam komt het traagheidsmoment, I, overeen met massa, en de hoeksnelheid (omega), ω, komt overeen met lineaire of translationele snelheid. Dienovereenkomstig is rotatiekinetische energie gelijk aan de helft van het product van het traagheidsmoment en het kwadraat van de hoeksnelheid, of 1 / 2Iω2.
Welke energie-eenheden worden vaak geassocieerd met kinetische energie?
Voor alledaagse voorwerpen is de energie-eenheid in het meter-kilogram-seconde systeem de joule. Een massa van 2 kg (4,4 pond op aarde) die beweegt met een snelheid van één meter per seconde (iets meer dan twee mijl per uur) heeft een kinetische energie van één joule. De eenheid in het centimeter-gram-seconde systeem is de erg, 10-7 joule, equivalent aan de kinetische energie van een mug tijdens de vlucht. De elektron volt wordt gebruikt op de atomaire en subatomaire schaal.
Translationele kinetische energie van een lichaam is gelijk aan de helft van het product van zijn massa, m , en het kwadraat van zijn snelheid, v, of 1 / 2mv2.
Deze formule is alleen geldig voor lage tot relatief hoge snelheden; voor deeltjes met een extreem hoge snelheid levert het te kleine waarden op. Wanneer de snelheid van een object die van het licht nadert (3 × 108 meter per seconde of 186.000 mijl per seconde), neemt de massa toe en moeten de relativiteitswetten worden gebruikt. Relativistische kinetische energie is gelijk aan de toename van de massa van een deeltje ten opzichte van wat het in rust heeft, vermenigvuldigd met het kwadraat van de lichtsnelheid.
De eenheid van energie in het meter-kilogram-seconde systeem is de joule. Een massa van twee kilogram (iets dat 4,4 pond weegt op aarde) met een snelheid van één meter per seconde (iets meer dan twee mijl per uur) heeft een kinetische energie van één joule. In het centimeter-gram-seconde systeem is de energie-eenheid de erg, 10−7 joule, equivalent aan de kinetische energie van een mug tijdens de vlucht. Andere energie-eenheden worden in specifieke contexten ook gebruikt, zoals de nog kleinere eenheid, de elektron volt, op atomaire en subatomaire schaal.
Voor een roterend lichaam komt het traagheidsmoment, I, overeen massa, en de hoeksnelheid (omega), ω, komt overeen met lineaire of translationele snelheid. Dienovereenkomstig is de kinetische rotatie-energie gelijk aan de helft van het product van het traagheidsmoment en het kwadraat van de hoeksnelheid, of 1 / 2Iω2.
De totale kinetische energie van een lichaam of een systeem is gelijk tot de som van de kinetische energieën die het resultaat zijn van elk type beweging. Zie mechanica: rotatie om een bewegende as.