A kinetikus energia a mozgás energiája; ez a mozgó tárgyak által kifejezett energia. Akár hosszabb golfhajtást, akár egy erősebb eszközt keres, a kinetikus energia segíthet a cél elérésében. A kinetikus energia növelése a két kulcsfontosságú komponens manipulálásáról szól: a tömegről és a sebességről.
Transzlációs kinetikus energia
A transzlációs kinetikus energia egyenes irányú mozgás energiája - gondoljunk rá úgy, mint egy utcán haladó autó energiájára. A kinetikus energia a tárgy tömegének és sebességének függvénye. Pontosabban, a transzlációs kinetikus energia úgy írható le, hogy a tömeg fele-szerese az objektum sebességének négyzetének: 1 / 2mv ^ 2.
A transzlációs kinetikus energia növelése
Mivel a transzlációs kinetikus energia képlete csak két változóból áll, tömegből és sebességből, Ezen tulajdonságok egyikének növelése az egyetlen módja az objektum transzlációs kinetikájának növelésére energia. A tömeg és a sebesség növekedésének azonban nincs ugyanaz a hatása. Mivel a mozgási energia arányos a sebesség négyzetével, a sebesség növekedése exponenciálisan nagyobb hatással lesz a transzlációs kinetikus energiára. Egy tárgy tömegének megduplázása csak megduplázza kinetikus energiáját, de a tárgy sebességének megduplázása megnégyszerezi annak sebességét.
Rotációs kinetikus energia
A forgási kinetikus energia egy olyan tárgy energiáját írja le, amely a súlypont körül forog - például egy óriáskeréken lévő lovas. Ebben az esetben a kinetikus energia még mindig a tömeg és a sebesség függvénye, de a használt kifejezések kissé eltérnek, hogy figyelembe vegyék a körirányú mozgást. A forgási mozgási energia ugyanazt az egyenletet alkalmazza, azzal a különbséggel, hogy a tömegtagot egy változónak nevezzük "tehetetlenségi pillanat" (I), míg a sebességi tagot az objektum "szögsebessége" (w) - 1 / 2Iw ^ 2 váltja fel.
A rotációs kinetikus energia növelése
Csakúgy, mint a transzlációs kinetikus energia esetében, az energia növelése is a tömeg és a sebesség növekedésének kérdése. A "tehetetlenségi nyomaték" megegyezik egy tárgy tömegével és a forgásközponttól mért távolságának négyzetével, így megadható vagy növeli az objektum tömegét, vagy távolabb helyezi a forgásközponttól - egyszerűen építsen egy nagyobb Ferris-t kerék. Alternatív megoldásként növelheti a mozgási energiát a szögsebesség növelésével, ami azt jelenti, hogy egyszerűen meg kell növelni azt a sebességet, amellyel az objektum a forgás középpontja körül forog.