Energia kinetyczna
Encyclopædia Britannica, Inc. Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
Energia kinetyczna, forma energii, która obiekt lub cząstka ma ze względu na swój ruch. Jeśli praca, która przekazuje energię, jest wykonywana na obiekcie przez przyłożenie siły netto, obiekt przyspiesza i tym samym zyskuje energię kinetyczną. Energia kinetyczna jest własnością poruszającego się obiektu lub i zależy nie tylko od jej ruchu, ale także od masy. Rodzaj ruchu może być translacją (lub ruchem wzdłuż ścieżki z jednego miejsca do drugiego), obrotem wokół osi, wibracją lub dowolną kombinacją ruchów.
Wh w to jest energia kinetyczna?
Energia kinetyczna jest formą energii, którą obiekt lub cząstka posiada z powodu swojego ruchu. Jeśli praca, która przekazuje energię, jest wykonywana na obiekcie przez przyłożenie siły netto, obiekt przyspiesza, a tym samym zyskuje energię kinetyczną. Energia kinetyczna jest właściwością poruszającego się obiektu lub cząstki i zależy nie tylko od jej ruchu, ale także od masy.
Jakie są sposoby, w jakie energia kinetyczna obiekt jest określony?
Translacyjna energia kinetyczna ciała jest równa połowie iloczynu jego masy, m, i kwadratu jego prędkości, v lub 1 / 2mv2 . W przypadku wirującego ciała moment bezwładności I odpowiada masie, a prędkość kątowa (omega), ω – prędkości liniowej lub translacyjnej. W związku z tym energia kinetyczna obrotu jest równa połowie iloczynu momentu bezwładności i kwadratu prędkości kątowej lub 1 / 2Iω2.
Które jednostki energii są powszechnie kojarzone z energią kinetyczną?
W przypadku przedmiotów codziennego użytku jednostką energii w układzie metr-kilogram-sekunda jest dżul. Masa 2 kg (4,4 funta na Ziemi) poruszająca się z prędkością jednego metra na sekundę (nieco ponad dwie mile na godzinę) ma energię kinetyczną jednego dżula. Jednostką w układzie centymetr-gram-sekunda jest erg, 10−7 dżuli, równoważny energii kinetycznej komara w locie. Elektronowolt jest używany w skalach atomowych i subatomowych.
Translacyjna energia kinetyczna ciała jest równa połowie produktu jego masy, m i kwadrat jego prędkości, v lub 1 / 2mv2.
Ten wzór jest ważny tylko dla małych i stosunkowo dużych prędkości; dla cząstek o bardzo dużej prędkości daje wartości, które są zbyt małe. Kiedy prędkość obiektu zbliża się do prędkości światła (3 × 108 metrów na sekundę, czyli 186 000 mil na sekundę), jego masa wzrasta i należy stosować prawa względności. Relatywistyczna energia kinetyczna jest równa wzrostowi masy cząstki w stosunku do jej spoczynku pomnożonemu przez kwadrat prędkości światła.
Jednostka energii w układzie metr-kilogram-sekunda jest dżulem. Dwukilogramowa masa (coś o masie 4,4 funta na Ziemi) poruszająca się z prędkością jednego metra na sekundę (nieco ponad dwie mile na godzinę) ma energię kinetyczną jednego dżula. W układzie centymetr-gram-sekundę jednostką energii jest erg, 10−7 dżuli, co odpowiada energii kinetycznej komara w locie. Używane są również inne jednostki energii, w określonych kontekstach, takie jak jeszcze mniejsza jednostka, elektronowolt, w skali atomowej i subatomowej.
W przypadku wirującego ciała moment bezwładności I odpowiada do masy, a prędkość kątowa (omega), ω, odpowiada prędkości liniowej lub translacyjnej. W związku z tym energia kinetyczna obrotu jest równa połowie iloczynu momentu bezwładności i kwadratu prędkości kątowej, czyli 1 / 2Iω2.
Całkowita energia kinetyczna ciała lub układu jest równa do sumy energii kinetycznych wynikających z każdego rodzaju ruchu. Zobacz mechanikę: Obrót wokół ruchomej osi.