Wat is kinetische energie?

Kinetische energie is een vorm van energie die een object of deeltje heeft vanwege zijn beweging. Als arbeid, die energie overdraagt, op een voorwerp wordt verricht door een nettokracht uit te oefenen, versnelt het voorwerp en krijgt het daardoor kinetische energie. Kinetische energie is een eigenschap van een bewegend object of deeltje en hangt niet alleen af   van zijn beweging, maar ook van zijn massa.

Kinetische energie

Kinetische energie, vorm van energie die een object of deeltje heeft vanwege zijn beweging. Als arbeid, waarbij energie wordt overgedragen, op een voorwerp wordt verricht door een nettokracht uit te oefenen, versnelt het voorwerp en krijgt het daardoor kinetische energie. Kinetische energie is een eigenschap van een bewegend object of deeltje en hangt niet alleen af   van zijn beweging, maar ook van zijn massa. Het soort beweging kan translatie zijn (of beweging langs een pad van de ene plaats naar de andere), rotatie om een   as, trillingen of een combinatie van bewegingen.

Translationele kinetische energie van een lichaam is gelijk aan de helft van het product van zijn massa, m, en het kwadraat van zijn snelheid, v, of 1/2mv2. Deze formule is alleen geldig voor lage tot relatief hoge snelheden; voor deeltjes met extreem hoge snelheid levert het waarden op die te klein zijn. Wanneer de snelheid van een object die van het licht nadert (3 × 108 meter per seconde of 186.000 mijl per seconde), neemt de massa toe en moeten de relativiteitswetten worden toegepast. Relativistische kinetische energie is gelijk aan de toename van de massa van een deeltje ten opzichte van het deeltje in rust vermenigvuldigd met het kwadraat van de lichtsnelheid.

De eenheid van energie in het meter-kilogram-seconde systeem is de joule. Een massa van twee kilogram (iets met een gewicht van 4,4 pond op aarde) dat beweegt met een snelheid van één meter per seconde (iets meer dan twee mijl per uur) heeft een kinetische energie van één joule. In het centimeter-gram-seconde systeem is de eenheid van energie de erg, 10−7 joule, wat overeenkomt met de kinetische energie van een mug tijdens de vlucht. Andere eenheden van energie worden ook gebruikt, in specifieke contexten, zoals de nog kleinere eenheid, de elektronvolt, op atomaire en subatomaire schaal.

Voor een roterend lichaam komt het traagheidsmoment, I, overeen met de massa, en de hoeksnelheid (omega), ω, komt overeen met lineaire of translatiesnelheid. Dienovereenkomstig is de kinetische rotatie-energie gelijk aan de helft van het product van het traagheidsmoment en het kwadraat van de hoeksnelheid, of 1/2Iω2. De totale kinetische energie van een lichaam of systeem is gelijk aan de som van de kinetische energieën die het gevolg zijn van elk type beweging.