Кінетична енергія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Кінетична енергія
Wooden roller coaster txgi.jpg
Вагонетки мають найбільшу кінетичну енергію внизу доріжки. Коли вони починають підійматися кінетична енергія перетворюється на потенційну енергію.
Символи: Ek
Одиниці вимірювання: джоуль (J)

CMNS: Кінетична енергія на Вікісховищі
Класична механіка

Другий закон Ньютона
Історія класичної механіки

Кінети́чна ене́ргія — частина енергії фізичної системи, яку вона має завдяки руху.

Кінетичну енергію заведено позначати або .

Нерелятивістська механіка[ред. | ред. код]

У випадку частинки із масою та швидкістю , кінетична енергія дається формулою

Кінетична енергія в системі багатьох часток, є адитивною величиною, тобто

Наприклад, при обертанні твердого тіла з моментом інерції із кутовою швидкістю , кінетична енергія визначається, як

В лагранжевому формалізмі механіки, кінетична енергія для частинки узагальненої координати із масою та узагальненою швидкістю , дається формулою

У гамільтоновому формалізмі:

,

де p — узагальнений імпульс.

У квантовій механіці, оператор кінетичної енергії частинки задається формулою

Теорія відносності[ред. | ред. код]

Кінетична енергія залежить від системи відліку, оскільки від неї залежить швидкість. Справді, для спостерігача, що рухається паралельно з тілом, за яким ведеться спостереження, тіло здається непорушним, а, отже, не має кінетичної енергії. Для спостерігача в іншій системі відліку це тіло рухається, а, отже, небезпечне при зіткненні.

Зважаючи на те, що при швидкостях руху, близьких до швидкості світла у вакуумі, колишній вигляд формули для кінетичної енергії не підходить, його треба змінити. Кінетична енергія повинна бути визначена як різниця повних енергій рухомої й нерухомої частинок.

,

де m — маса частинки, c — швидкість світла у вакуумі.

Статистична фізика[ред. | ред. код]

У статистичній фізиці мірою кінетичної енергії системи багатьох часток, є температура. У класичній рівноважній системі з температурою , згідно із законом рівнорозподілу, на кожен ступінь вільності в середньому, припадає енергія , де  — стала Больцмана. Тож кожен атом рівноважної системи в середньому, має кінетичну енергію .

Див. також[ред. | ред. код]


Джерела[ред. | ред. код]

  • Єжов С. М., Макарець М. В., Романенко О. В. Класична механіка. — К. : ВПЦ "Київський університет", 2008. — 480 с.
  • Іро Г. Класична механіка. — Л. : ЛНУ ім. Івана Франка, 1999. — 464 с.
  • Федорченко А. М. Теоретична механіка. — К. : Вища школа, 1975. — 516 с.