
动能是运动中质量的能量。物体的动能是由于其运动而具有的能量。
在牛顿(古典)力学中,描述了宏观物体以光速的一小部分移动的宏观物体(动能)(e运动中庞大的身体可以计算为其一半的质量(m)乘以其速度的正方形(v):E =½mv2。请注意,能量是标量数量,即,它不取决于方向,并且总是积极的。当我们加倍的质量时,我们将能量加倍。但是,当我们加倍速度时,能量增加了四倍。
上班
动能的最重要特性也许是它的能力工作。工作被定义为在运动方向上作用在物体上的力。工作和活力如此密切的关系以至于可以互换。运动能量通常表示为e=½MV2, 工作 (w)更经常被认为是力(f)距离距离(d):w=fd。如果我们想改变巨大物体的动能,我们必须对其进行研究。
例如,为了提起重物,我们必须努力克服由于重力而克服力并向上移动物体。如果物体的重量是重量的两倍,则需要两倍的工作才能提高相同的距离。将同一物体提升两倍的工作也需要两倍。同样,要将重物滑过地板,我们必须克服摩擦在物体和地板之间。所需的工作与物体的重量及其移动的距离成正比。 (请注意,如果您的背部在走廊的背上载钢琴,那么您实际上并没有做任何真正的工作。)
势能
动能可以存储。例如,要举重并将其放在架子上或压缩弹簧上需要工作。那能量会怎样?我们知道能量是维持的,即不能创造或破坏。它只能从一种形式转换为另一种形式。在这两种情况下,动能转换为潜在的能量是因为虽然它实际上不是在做工作,但它具有工作的潜力。如果我们从架子上掉下对象或释放弹簧,则该势能将转换回动能。
动能也可以在碰撞中从一个身体转移到另一个身体,这可以是松紧带或者非弹性。弹性碰撞的一个例子是一个台球击中另一个台球。忽略球与桌子之间的摩擦,或者散发到提示球上的任何旋转,理想情况下,碰撞后两个球的总动能等于碰撞前提示球的动能。
非弹性碰撞的一个例子可能是行驶的火车车,撞到类似的固定汽车并与之耦合。总能量将保持不变,但是新系统的质量将增加一倍。结果将是两辆汽车以较低的速度沿相同方向继续MV22=½MV12, 在哪里m是一辆汽车的质量,v1是第一辆车的速度,v2是碰撞后耦合汽车的速度。分裂m并占据双方的平方根v2=√2/2∙v1。 (注意v2≠½v1)
另外,动能可以转化为其他形式的能量,反之亦然。例如,动能可以通过发电机转换为电能,也可以通过汽车上的制动器转换为热能。相反,电能可以通过电动机转换回动能,可以通过蒸汽轮机将热能转换为动能,并且可以通过内燃机将化学能转化为动能。
吉姆·卢卡斯(Jim Lucas)是一位自由作家和编辑,专门研究物理,天文学和工程。他是卢卡斯技术。