Co to jest energia kinetyczna?
Dodatkowa energia, którą posiada obiekt, gdy jest w ruchu, jest znana jako energia kinetyczna . Ten ruch może być w dowolnym możliwym kierunku i istnieje kilka różnych rodzajów ruchu, za pomocą których obiekt może się poruszać. Energię kinetyczną można również opisać jako ilość pracy, jakiej wymagałaby, aby obiekt przyspieszył od stanu spoczynkowego do prędkości prądu. Ilość tej energii, jaką może posiadać obiekt, opisuje się po prostu jako wielkość i nie reprezentuje on jego kierunku podróży.
Równanie matematyczne zastosowane do opisania energii kinetycznej nie obracającego się obiektu jest następujące:
W powyższym równaniu KE jest energią kinetyczną obiektu, zaś m reprezentuje jego masę i v jej prędkość lub prędkość. Wynikowa liczba, do której może dojść, jest opisana w dżulach, które są jednostką pracy. Równanie mówi, że energia kinetyczna obiektu jest wprost proporcjonalna do wartości jego kwadratu prędkości. Na przykład, jeśli prędkość obiektu się podwoi, oznacza to, że jego energia kinetyczna wzrośnie czterokrotnie; jeśli prędkość potroi się, wzrośnie dziewięć razy i tak dalej.
Poprzednie równanie opisywało energię kinetyczną w kategoriach mechaniki klasycznej, co oznacza, że obiekt jest sztywny, a jego ruch jest uproszczony. Ten typ jest znany jako ruch translacyjny, w którym obiekt po prostu przesuwa się z jednego punktu do drugiego. Istnieją inne sposoby poruszania się obiektu, gdzie obliczenie jego energii kinetycznej może być bardziej złożone, w tym ruch wibracyjny i ruch obrotowy. Istnieją również przypadki, w których obiekty oddziałują na siebie i mogą przenosić tę energię między sobą.
Wiele obiektów w ruchu jednocześnie ma tak zwaną energię kinetyczną układu, w której całkowita ilość energii jest równa sumie każdego z poszczególnych obiektów. Równania do obliczania tej energii stają się bardziej złożone z energią rotacyjną i wibracyjną, a także wtedy, gdy istnieje układ obiektów o różnych rodzajach ruchu lub obiektach niesztywnych. Podobnie jego obliczenia stają się znacznie bardziej skomplikowane, gdy stosuje się je do mechaniki kwantowej i innych rodzajów współczesnej fizyki.