Кинетическая энергия
Кинетическая энергия — это энергия, которой тело обладает из-за своего движения. Она зависит от массы тела и квадрата его скорости: чем тяжелее тело и чем быстрее оно движется, тем больше энергия движения.
Формула кинетической энергии
Формула применима для поступательного движения тела в классической механике. Скорость \(v\) берут по модулю, поэтому кинетическая энергия не зависит от направления движения и не бывает отрицательной. Если тело покоится, \(v=0\), значит, \(E_k=0\).
Кинетическая энергия связана с равномерным прямолинейным движением: при постоянной скорости она сохраняется. Если скорость увеличилась в два раза, энергия увеличилась в четыре раза, поскольку входит \(v^2\). Для системы тел используют понятие кинетической энергии системы.
Мяч массой \(m=0{,}5\ кг\) движется со скоростью \(v=4\ м/с\). Его кинетическая энергия равна \(E_k=\frac{0{,}5\cdot4^2}{2}=4\ Дж\).
Импульс тела характеризует количество движения и является вектором: \(\vec p=m\vec v\). Кинетическая энергия — скаляр: \(E_k=mv^2/2\). При изменении направления скорости импульс может измениться, даже если кинетическая энергия осталась прежней.
Во сколько раз изменится кинетическая энергия тела, если его скорость увеличить в 3 раза, а массу оставить прежней?
Главное
- Кинетическая энергия — энергия движения тела: \(E_k=mv^2/2\).
- Это скалярная величина, измеряемая в джоулях; она не зависит от направления скорости.
- Импульс и кинетическая энергия связаны с движением, но импульс — вектор, а энергия — скаляр.