Kinetisk energi

(Omdirigerad från Rörelseenergi)

Kinetisk energi (av grekiska κίνησις kinesis, ”rörelse”, och ἐνέργεια energeia, ”arbete”), eller rörelseenergi för en kropp, är det mekaniska arbete som krävs för att reducera dess hastighet till noll. Kan även relateras till mekanisk energi.

Kinetisk energi
Luna Park Melbourne scenic railway.jpg
I en berg- och dalbana omvandlas potentiell energi till kinetisk energi i nedförsbackarna. I uppförsbackar omvandlas kinetisk energi till potentiell energi.
Grundläggande
Definition Det mekaniska arbete som krävs för att reducera dess hastighet till noll.
Storhetssymbol(er) KE, Ek eller T
Härledningar från andra storheter Ek = ½mv2
Ek = Et+Er
Enheter
SI-enhet J

Den kinetiska energin för en punktformig kropp med massan m och hastigheten v är

rörelsemängden är kan vi också skriva

Detta är ett resultat som gäller inom den klassiska mekaniken, det vill säga för hastigheter mycket mindre än ljusets hastighet.

Den totala kinetiska energin är bevarad i en elastisk stöt, ett specialfall av energiprincipen.

Innehåll

Kinetisk energi inom klassisk mekanikRedigera

Giltigheten för den klassiska mekaniken omfattar de hastigheter som är avsevärt lägre än ljusets hastighet. Inom klassisk mekanik kan man beräkna rörelseenergin genom att ställa upp sambandet (kraften multiplicerad med vägen)

 

och sedan beräkna integralen

 

Detta är ett generellt resultat som gäller oberoende av den verkande kraftens natur.

Den uppmätta hastigheten för en kropp beror av den relativa rörelsen mellan observatören och kroppen. Rörelseenergin för en kropp är alltså beroende av den referensram i vilken hastigheten mäts.

RotationsenergiRedigera

Den kinetiska energin för en kropp som roterar kring en axel genom dess tyngdpunkt med rotationshastigheten  , bestäms av sambandet

 

där   är kroppens tröghetsmoment.

Kinetisk energi vid relativistiska hastigheterRedigera

Detta avsnitt är en sammanfattning av Relativitetsteori
 
  som funktion av  

För att bestämma den kinetiska energin för hastigheter nära ljusets hastighet, krävs ett relativistiskt samband för den totala energin:

 

det vill säga

 

där   är vilomassan och den relativistiska massan är

 

Genom till exempel taylorutveckling av   och med antagandet att  , går det att visa att formeln approximerar det klassiska uttrycket, det vill säga

 

Se ävenRedigera