Кінетична енергія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Кінетична енергія
Wooden roller coaster txgi.jpg
Вагонетки мають максимальну кінетичну енергію внизу доріжки. Коли вони починають підійматися кінетична енергія трансформується у потенціальну енергію.
Символи: Ek
Одиниці вимірювання: джоуль (J)
Класична механіка

Другий закон Ньютона
Історія класичної механіки[en]

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, старий вигляд формули для кінетичної енергії не підходить, його необхідно 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.