Kinetinė energija

Kinetinė energija (gr. kinema 'judėjimas') – mechaninės sistemos visos energijos dalis, priklausanti nuo sistemos judėjimo būsenos, žymima ${\displaystyle E_{k}}$. Ji apibūdinama kaip darbas, kurio reikia išjudinti tam tikros pastovios masės kūną iš iki tam tikro judėjimo greičio. Kinetinė kūno energija nekinta, kol nekinta kūno judėjimo greitis ir masė.

Jos turi, pvz., bėgantis žmogus, skriejantis kamuolys, besisukantis ratas, oro masės. Ant nejudančios plokštumos gulintis akmuo kinetinės energijos neturi, nes nejuda.

Kūno kinetinės energijos didumas priklauso nuo kūno masės ir greičio. Kinetinės energijos, kaip ir bet kokios energijos, matavimo vienetas yra džaulis.

Greičiui padidėjus dvigubai, kinetinė energija padidėja keturgubai. Į tai atsižvelgiama nustatant leistiną transporto priemonių greitį.

Mechanika

${\displaystyle E_{k}={mv^{2} \over 2}}$

Jeigu kūno pagreitis a, tai kūną veikia jėga F=ma. Su tokia pat jėga kūnas m veiks stabdantį kūną. Norint surasti darbą, padarytą kūno m, reikia dar sužinoti kelio ilgį S iki visiško jo sustojimo. Tolygiai judant kūnui, kelio ilgis bus ${\displaystyle S=v^{2}/2a.}$ Iš čia gauname darbą ${\displaystyle A=maS=mav^{2}/2a=mv^{2}/2.}$

Laisvojo kritimo pagreitį su kinetine energija sieja sąryšis:

${\displaystyle mgh={mv^{2} \over 2}.}$

Bendras atvejis

Bendruoju (reliatyvistiniu) atveju, kai greitis nėra daug mažesnis už šviesos,

${\displaystyle E_{k}={mc^{2}-m_{0}c^{2}}}$

čia m – judančio kūno masė, ${\displaystyle {m_{0}}}$ – kūno rimties masė (jam nejudant duotoje koordinačių sistemoje). Pagal SRT (Specialiąją reliatyvumo teoriją),

${\displaystyle m={m_{0} \over {\sqrt {1-{v^{2} \over c^{2}}}}}}$

todėl

${\displaystyle E_{k}=m_{0}c^{2}({1 \over {\sqrt {1-{v^{2} \over c^{2}}}}}-1)}$

Šaltiniai

1. kinetinė energija. Visuotinė lietuvių enciklopedija (tikrinta 2024-09-17).