Fysiikkaa lapsille

Kineettinen energia

Kineettinen energia on energiaa, joka kappaleella on sen liikkeen ansiosta. Niin kauan kuin kappale liikkuu samalla nopeudella, sen kineettinen energia pysyy samana.

Kappaleen liike-energia lasketaan kappaleen nopeudesta ja massasta. Kuten alla olevasta yhtälöstä näkyy, nopeus on neliö ja sillä voi olla merkittävä vaikutus liike-energiaan.

Tässä on yhtälö liike-energian (KE) laskemiseksi:

KE = 1/2 * m * v2

jossa m = massa ja v = nopeus.

Kineettisen energian mittaaminen

Kineettisen energian standardiyksikkö on joule (J). Joule on energian standardiyksikkö yleensä. Muita energian yksiköitä ovat newtonmetri (Nm) ja kilogramman neliömetri sekunnin neliössä (kg m2/s2).

Kineettinen energia on skalaarinen suure, mikä tarkoittaa, että sillä on vain suuruus eikä suuntaa. Se ei ole vektori.

Miten se eroaa potentiaalienergiasta?

Kineettinen energia johtuu kappaleen liikkeestä, kun taas potentiaalienergia johtuu kappaleen sijainnista tai tilasta. Kun lasketaan kappaleen kineettistä energiaa, sen nopeus on tärkeä tekijä. Nopeudella ei kuitenkaan ole mitään tekemistä kappaleen potentiaalienergian kanssa.

Vihreällä pallolla on potentiaalienergiaa, joka johtuu

Purppuranpunaisen pallon liike-energian arvo on

energiaa sen nopeudesta johtuen.

Esimerkki vuoristoradan käytöstä

Yksi tapa ajatella potentiaali- ja liike-energiaa on kuvitella auto vuoristoradalla. Kun auto kulkee vuoristorataa ylöspäin, se saa potentiaalienergiaa. Eniten potentiaalienergiaa sillä on vuoristoradan yläpäässä. Kun auto kulkee vuoristorataa alaspäin, se saa nopeutta ja liike-energiaa. Samalla kun se saa liike-energiaa, se menettää potentiaalienergiaa. Vuoristoradan alapäässä se menettää potentiaalienergiaa.autolla on eniten nopeutta ja liike-energiaa, mutta myös vähiten potentiaalienergiaa.

Esimerkkiongelmat:

1. Auto ja polkupyörä kulkevat samaa nopeutta, kummalla on enemmän liike-energiaa?

Autolla on enemmän massaa.

2. Pallo painaa noin 1 kg ja kulkee 20 metriä sekunnissa, mikä on sen liike-energia?

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 1kg * (20 m /s)2

KE = 200 J

3. Poika painaa 50 kg ja juoksee 3 metriä sekunnissa, mikä on hänen liike-energiansa?

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 50 kg * (3 m/s)2

KE = 225 J

Mielenkiintoisia faktoja kineettisestä energiasta

• Jos kappaleen massa kaksinkertaistuu, sen liike-energia kaksinkertaistuu.
• Jos esineen nopeus kaksinkertaistuu, liike-energia kasvaa nelinkertaiseksi.
• Sana "kineettinen" tulee kreikan kielen sanasta "kinesis", joka tarkoittaa liikettä.
• Kineettinen energia voi siirtyä kohteesta toiseen törmäyksen muodossa.
• Matemaatikko ja fyysikko lordi Kelvin keksi termin "liike-energia".

Tee kymmenen kysymyksen tietokilpailu tästä sivusta.

Lisää fysiikan aiheita liikkeestä, työstä ja energiasta

Skalaarit ja vektorit

Vektorimatematiikka

Massa ja paino

Voima

Nopeus ja nopeus

Kiihtyvyys

Painovoima

Kitka

Liikkeen lait

Yksinkertaiset koneet

Liikkeen termien sanasto

Työ ja energia

Energia

Kineettinen energia

Potentiaalienergia

Työ

Teho

Momentti ja törmäykset

Paine

Lämpö

Lämpötila

Tiede>> Fysiikka lapsille