Przegląd wiadomości na temat energii kinetycznej.

Przypomnienie wiadomości na temat energii kinetyrcznej. Energia kinetyczna jest zawsze większa od (lub równa) zero, ale zmiana energii kinetycznej może mieć wartość ujemną. Tłumaczenie na język polski: fundacja Edukacja dla Przyszłości.

Pojęcia kluczowe

Wyrażenie (typowe oznaczenia)	Wyjaśnienie
Energia kinetyczna	Energia ruchu postępowego i obrotowego. W układzie SI jednostką energii są dżule ( $J$ ‍).
Ruch postępowy	Ruch punktu materialnego lub ciała sztywnego, w którym zmiany położenia opisywane są wektorem prędkości liniowej. Każdy ruch bryły sztywnej można przedstawić jako złożenie ruchu postępowego środka masy i ruchu obrotowego względem osi przechodzącej przez środek masy. W układzie SI jednostką prędkości liniowej jest $\frac{m}{s}$ ‍.
Energia kinetyczna ruchu postępowego ( $K$ ‍)	Energia związana z ruchem postępowym ciała sztywnego. W układzie SI jednostką energii są dżule ( $J$ ‍).

Równania

Równanie	Wyjaśnienie oznaczeń	Interpretacja fizyczna
$K = \frac{1}{2} m v^{2}$ ‍	$K$ ‍ oznacza energię kinetyczną ruchu postępowego masy $m$ ‍ poruszającej się z prędkośćią, której wartość równa się $v$ ‍	Energia kinetyczna ruchu postępowego jest proporcjonalna do masy i do kwadratu prędkości liniowej.
$Δ K = \frac{1}{2} m (v_{f}^{2} - v_{i}^{2})$ ‍	$Δ K$ ‍ oznacza zmianę energii kinetycznej. $v_{f}$ ‍ i $v_{I}$ ‍ oznaczają odpowiednio wartości prędkości końcowej i początkowej ciałą.	Zmianę energii kinetycznej definiujemy jako różnicę końcowej i początkowej energii kinetycznej ciała.

Energia, w odróżnieniu od prędkości, która jest wektorem, jest wielkością skalarną. Energia nie ma kierunku i zwrotu, posiada tylko wartość, jest liczbą. Liczba, której wartość zależy od wielkości będącej wektorem może zależeć tylko od liczby, która charakteryzuje ten wektor, a zatem od jego długości. Dlatego energia kinetyczna zależy tylko od wartości wektora prędkości.

Często spotykane błędy i nieporozumienia

Energia kinetyczna nie może być ujemna, ale zmiana energii kinetycznej $Δ K$ ‍ może być mniejsza od zera. Ponieważ masa jest wielkością dodatnią a kwadrat prędkości jest co najmniej liczbą nieujemną, energia kinetyczna nie może być liczbą ujemną. Ciało, które się porusza, ma energię kinetyczną większą od zera. Ciało, które spoczywa, ma energię kinetyczną równą zero. Jeśli wartość prędkości końcowej jest mniejsza od wartości prędkości początkowej, (dodatnia) końcowa energia kinetyczna jest mniejsza od początkowej (dodatniej) energii kinetycznej i zmiana energii kinetycznych $Δ K$ ‍, zdefiniowana jako różnica energii kinetycznych końcowej i początkowej jest ujemna. Jak zawsze, gdy od mniejszej liczby dodatniej odejmujemy większą liczbę dodatnią.
Dwa razy większa prędkość oznacza cztery razy większą, a nie dwa razy większą, energię kinetyczną. Energia kinetyczna zależy od kwadratu prędkości, więc dwukrotne zwiększenie prędkości oznacza zwiększenie energii kinetycznej $4$ ‍ razy. Dwa razy większa prędkość oznacza dwa razy większą wartośc pędu, ale o tym porozmawiamy w kolejnym rozdziale.

Dowiedz się więcej

Jeśli chcesz jeszcze raz przemyślec pojęcie energii kinetycznej, zapraszamy do lektury artykułu, w którym omawiamy energię kinetyczną na przykładach.

Sprawdź, czy dobrze rozumiesz: ćwiczenie o obliczaniu energii kienetycznej.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Zaloguj się

Sortuj według

Na razie brak głosów w dyskusji

Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.