Kinetische energie is, volgens de definitie, een waarde die gelijk is aan de helft van de massa van een bewegend lichaam, vermenigvuldigd met het kwadraat van de snelheid van dit lichaam. Dit is een van de belangrijkste termen in de moderne mechanica. Kortom, het is de energie van beweging, of het verschil tussen de totale energie en de restenergie. Toch wordt de essentie ervan niet volledig overwogen in de moderne wetenschap.
Kinetische energie (van Gr. Kinema - beweging) van een lichaam in de staat van
immobiliteit is nul. Vaak wordt deze waarde niet alleen geassocieerd met massa en snelheid. Dus, volgens één definitie, is kinetische energie het werk dat met een bepaalde snelheid wordt gedaan. Gemeten in joule.
De kinetische energie van een systeem is een grootheid die nauw verband houdt met de snelheid van elk van zijn punten.
Het wordt zowel in translatie- als rotatiebeweging beschouwd. Het eerste geval is hierboven al in detail uitgelegd, dit is de helft van de massa van een object vermenigvuldigd met zijn snelheid in het kwadraat. En de kinetische energie van rotatie van het lichaam wordt weergegeven als de som van de kinetischeenergieën van elk van de elementaire volumes van het gegeven lichaam. Of als de waarde van het traagheidsmoment vermenigvuldigd met het kwadraat van de hoeksnelheid gedeeld door twee.
Laten we zeggen dat er een star lichaam is dat om een as beweegt
vast door er doorheen te gaan. Dit object kan worden onderverdeeld in kleine elementaire volumes, die elk hun eigen elementaire massa hebben. Het lichaam in kwestie beweegt rond een vaste as. In dit geval beschrijft elk van de elementaire volumes een cirkel met de overeenkomstige straal. De hoeksnelheid van hun rotatie is hetzelfde. En daarom is de kinetische energie van een gegeven lichaam de som van de kinetische energieën van al zijn elementaire volumes die rond de as bewegen. Een vereenvoudigde versie van deze formule is de helft van het product van het kwadraat van de hoeksnelheid en het traagheidsmoment.
In sommige gevallen is kinetische energie de som van zowel translatie- als rotatie-energie. Bijvoorbeeld een cilinder die rolt zonder te slippen langs een hellende lijn. Vooruit bewegend, voert het een voorwaartse beweging uit, maar het beweegt ook rond zijn as.
Een van de componenten van de kinetische energie van rotatie is het traagheidsmoment, dat hierboven werd genoemd. Het hangt af van de totale lichaamsmassa, evenals van de verdeling ervan met betrekking tot de rotatie-as. Wat is het? Dit is een maat voor de traagheid van beweging rond een as, net zoals bij translatiebeweging de traagheidsmaat massa is. Dit is een zeer belangrijke waarde. Hoe groter het traagheidsmoment, hoe groter dehet is moeilijker om het lichaam in een staat van rotatie te brengen. Hoeksnelheid kenmerkt de snelheid waarmee een star lichaam om zijn as beweegt. De maateenheid is rad/s. Hoeksnelheid is de verhouding van de rotatiehoek tot het tijdsinterval waarvoor deze hoek een roterend object passeert.
De stelling van de kinetische energie kan als volgt worden geformuleerd: de arbeid van de resulterende kracht die op een bepaald lichaam wordt uitgeoefend, is gelijk aan een verandering in de kinetische energie van dit lichaam.
