Che cos'è l'energia cinetica?
L'energia extra che un oggetto possiede quando è in movimento è conosciuta come energia cinetica . Questo movimento può essere in qualsiasi direzione possibile e ci sono diversi tipi di movimento attraverso i quali un oggetto può muoversi. L'energia cinetica può anche essere descritta come la quantità di lavoro che richiederebbe all'oggetto per accelerare da uno stato di riposo alla sua velocità attuale. La quantità di questa energia che un oggetto può avere è descritta semplicemente come una grandezza, e non rappresenta la sua direzione di viaggio.
L'equazione matematica utilizzata per descrivere l'energia cinetica di un oggetto non rotante è la seguente:
Nell'equazione precedente, KE è l'energia cinetica dell'oggetto, mentre m rappresenta la sua massa e v la sua velocità o velocità. Il numero uno risultante a cui si può arrivare è descritto in joule, che sono l'unità di lavoro. Ciò che dice l'equazione è che l'energia cinetica di un oggetto è direttamente proporzionale al valore della sua velocità al quadrato. Ad esempio, se la velocità di un oggetto raddoppia, ciò significa che la sua energia cinetica aumenterà di quattro volte di più; se la velocità triplica, aumenterà di nove volte e così via.
L'equazione precedente descriveva l'energia cinetica in termini di meccanica classica, il che significa che l'oggetto è rigido e il suo movimento è semplificato. Questo tipo è noto come movimento traslazionale, in cui un oggetto si sposta semplicemente da un punto all'altro. Esistono altri modi in cui un oggetto può muoversi in cui il calcolo della sua energia cinetica può essere più complesso, incluso il movimento vibratorio e il movimento rotazionale. Ci sono anche casi in cui gli oggetti interagiscono e possono trasferire questa energia tra loro.
Molti oggetti contemporaneamente in movimento hanno quella che viene definita energia cinetica di un sistema, in cui la quantità totale di energia è uguale alla somma del da ciascuno dei singoli oggetti. Le equazioni per il calcolo di questa energia diventano più complesse con l'energia rotazionale e vibrazionale e quando esiste un sistema di oggetti con vari tipi di movimento o oggetti non rigidi. Allo stesso modo, il suo calcolo diventa anche molto più complicato se applicato alla meccanica quantistica e ad altri tipi di fisica moderna.