Kinetická energie je energie pohybu; jakýkoli pohybující se objekt má kinetickou energii. Je to jeden ze dvou velkých segmentů, které popisují mechanickou energii; druhá je potenciální energie, což je forma energie, která je uložena.
Něco může mít jak potenciální, tak kinetickou energii a tyto formy energie se mohou transformovat tam a zpět, dokud se celková energie nikdy nezmění. Důvodem jezákon zachování energie, který uvádí, že celková energie v uzavřeném systému zůstává konstantní.
Zvažte horskou dráhu, která vede z kopce. Ve spodní části je jeho rychlost největší - stejně jako jeho kinetická energie. V polovině cesty zpět do nejvyššího bodu má téměř stejné množství gravitační potenciální energie a kinetická energie a poté nahoře, když se může stěží vůbec pohybovat, je většina její energie potenciální energie. A přesto ve všech bodech na jeho cestě zůstává celková energie stejná.
Rovnice kinetické energie
Mechanická kinetická energie objektu hmotympohybující se rychlostíprotije dáno vzorcem:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Jednotka SI proKEje Joule (J), kde 1 J = 1 Nm. Čím těžší je hmota a čím rychleji se pohybuje, tím více kinetické energie má, ale lineárně závisí na hmotnosti, zatímco se mění s druhou mocninou rychlosti.
Druhy kinetické energie
Mechanická kinetická energieje spojen s mechanickým pohybem objektu. Může mít translační (lineární) kinetickou energii a / nebo rotační (rotující) kinetickou energii. Například koule valící se po podlaze má translační i rotační kinetickou energii.
Sálavá kinetická energieje energie ve formě elektromagnetického záření. Možná dobře znáte viditelné světlo, ale tato energie přichází v typech, které nevidíme dobře, jako jsou rádiové vlny, mikrovlny, infračervené, ultrafialové, rentgenové a gama paprsky. Je to energie nesená fotony - částicemi světla.
O fotonech se říká, že vykazují dualitu částice / vlna, což znamená, že působí jak jako vlna, tak jako částice. Liší se od běžných vln velmi kritickým způsobem: Nevyžadují médium, kterým by mohli cestovat. Z tohoto důvodu mohou cestovat vakuem vesmíru.
Tepelná kinetická energie, známá také jako tepelná energie, je výsledkem vibrací molekul v látce. Čím rychleji molekuly vibrují, tím větší je tepelná energie a tím je předmět teplejší. Čím jsou vibrace pomalejší, tím je objekt chladnější. Na hranici, kde se zastaví veškerý pohyb, je teplota objektu na Kelvinově stupnici absolutní 0. Teplota je měřítkem průměrné translační kinetické energie na molekulu.
Jiné formy energie se často transformují na tepelnou energii v důsledku třecích nebo disipativních sil. Pomyslete na to, že si ruce třete, abyste je zahřáli - přeměňujete mechanickou kinetickou energii na energii tepelnou!
Szvukavlnová kinetická energie, porucha prochází médiem. Jakýkoli bod v tomto médiu bude kmitat na místě, když vlna prochází - buď zarovnaný se směrem pohybu (apodélná vlna) nebo kolmo na něj (apříčná vlna), jak je vidět s vlnou na provázku.
Zatímco body v médiu oscilují na místě, samotná porucha se šíří z jednoho místa na druhé. Toto je forma kinetické energie, protože je výsledkem pohybu fyzického materiálu.
Zvuková vlna je podélná vlna. To znamená, že je výsledkem stlačení a vzácných poruch ve vzduchu (nejčastěji) nebo jiném materiálu. Akompreseje oblast, ve které je médium stlačené a hustší, a avzácnostje region, který je méně hustý.
Elektrická kinetická energieje kinetická energie spojená s pohyblivým nábojem. Je to stejná mechanická kinetická energie 1 / 2mv2; pohybující se náboj však také generuje magnetické pole. Toto magnetické pole, stejně jako gravitační nebo elektrické pole, má schopnost předávat potenciální energii všemu, co ji může „cítit“ - například magnetu nebo jinému pohybujícímu se náboji.
Když pohybující se náboj prochází obvodem, umožňují prvky v obvodu přidružené energie, která se má přeměnit na světelnou energii, nebo jiné formy, protože obvod se používá k napájení různých elektronických zařízení.