Kineetiline energia

Kineetiline energia on energia. mis on kehal tema liikumise tõttu. Keha kineetiline energia on võrdne tema kiirendamiseks tehtud tööga ning sõltub keha massist ja kiirusest.

Kineetilise energia kui füüsikalise suuruse tähis on (või ) ja mõõtühik džaul (J).

Kineetiline energia klassikalises mehaanikas muuda

Kui kiirendada keha paigalseisust konstantse jõuga  , siis teeb see jõud teepikkusel   tööd

 .

Jõud   annab kehale massiga   ühtlase kiirenduse  . Newtoni teise seaduse seaduse kohaselt  , seega

 .

Aja   jooksul läbib keha ühtlasel kiireneval liikumisel teepikkuse   ja saavutab kiiruse  . Järelikult kandub kehale töö

 .

See kiirendustöö on võrdne kehale antud kineetilise energiaga:

 .

Kui keha jätkab liikumist püsival kiirusel, säilib tema kiirenemisel saadud kineetiline energia (hoog). Kui näiteks auto massiga   liigub kiirusega  , on tema kineetiline energia  .

Sarnase valemiga saab arvutada ka fikseeritud telje ümber pöörleva keha kineetilise energia:

 ,

kus   on keha inertsimoment nimetatud telje suhtes ning   on nurkkiirus.

Keha kineetiline energia võrdub tööga, mida ta on suuteline seismajäämiseni sooritama (energia ongi töö varu).

Kineetiline energia relativistlikus mehaanikas muuda

Kui keha liikumiskiirus on lähedane valguse kiirusele, peab kineetilise energia arvutamisel arvesse võtma keha massi kasvu. Keha liikumisenergiat väljendab siis valem

 ,

kus

 0 on keha mass paigalseisus,
  on keha kiirus kõrvalseisva vaatleja jaoks,
  on valguse kiirus.

Kineetiline energia hakkab siiski märgatavalt kasvama alles väga suurel kiirusel. Näiteks kiirusel   km/s erineb selle valemiga arvutatud tulemus klassikalise mehaanika järgsest tulemusest 1 protsendi võrra.

Vaata ka muuda