Kinetik enerji
Bu madde hiçbir kaynak içermemektedir. (Haziran 2016) (Bu şablonun nasıl ve ne zaman kaldırılması gerektiğini öğrenin) |
Klâsik mekanik |
---|
Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Cismin hareketine göre üç çeşit kinetik enerji vardır.
Öteleme kinetik enerjisi
Doğrusal bir yolda giden cismin kinetik enerjisidir.
olarak ifade edilir.
- m: kütle (kilogram)
- v: hız (m/s)
- E: enerji (joule)
Formülün türetilişi
Sabit bir F kuvveti altında, doğrusal bir yolda x kadar yol alan bir cisim düşünelim. x yolunun sonunda cismin sahip olduğu enerji, F kuvvetinin yaptığı işe eşittir. Yani
Newton'un ikinci kanununa göre bir cisme etkiyen net kuvvet, ona kütlesiyle ters orantılı ivme kazandırır. Yani
x'i çekersek
İkinci denklemdeki Fyi ve, üçüncü denklemdeki x terimini birinci denkleme koyarsak
Dönme kinetik enerjisi
Kütle merkezinden geçen bir doğru etrafında dönen cisimlerin sahip olduğu kinetik enerjidir.
- ile ifade edilir.
- : Açısal hız (radyan/sn)
- , eylemsizlik momenti
Formülün türetilişi
açısal hızıyla dönen bir cismi parçalara ayırırsak, tüm parçaların toplam enerjisi bize cismin kinetik enerjisini verir. Yani
Düzgün dairesel hareket yapan cisimlerde aşağıdaki eşitlik vardır:
- yerine yazarsak
- paranteze alalım
İşte bu ifadenin parantez içindeki kısmına eylemsizlik momenti denir ve ile gösterilir. Cismin şekline bağlıdır.
Yüksek hızda kinetik enerji
Newton mekaniği'nin yasaları, sadece ışık hızına kıyasla küçük hızlarda hareket eden parçacıkların hareketlerini tanımlamada geçerlidir. Parçacık hızları c ile karşılaştırılabilir olduğunda, Newton mekaniğindeki denklemler, yerini görelilik teorisinin öngördüğü daha genel denklemlere bırakır. Görelilik teorisine göre, çok büyük hızıyla hareket eden kütleli bir parçacığın kinetik enerjisi:
- ile verilir.
Bu ifadeye göre c den daha büyük hızlar yoktur. Çünkü v c ye yaklaşırken E sonsuza gider.
Fizik ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz. |