Hoe Kinetic Energy te berekenen
Share
In dit artikel zullen we kijken naar het berekenen van kinetische energie. Kinetische energie is de energie die een voorwerp heeft door zijn beweging en het hangt af van zowel de snelheid als de massa van het object. De richting van de beweging van het lichaam heeft geen effect op kinetische energie. Voor een bewegend lichaam wordt kinetische energie gedefinieerd als het netto werk dat moet worden gedaan om het lichaam vanuit rust te versnellen naar zijn snelheid. Laten we aannemen dat een object vanuit rust wordt versneld door een constante nettokracht. In deze situatie is de versnelling ook constant en kunnen we onze 'suvat'-bewegingsvergelijkingen gebruiken.
Als de kinetische energie van het lichaam na versnelling is 
, we kunnen het vinden door
waar 
is de grootte van de constante kracht, 
is de massa van het object, 
is de constante versnelling en 
is de verplaatsing.
Uit de vergelijking 
, wij hebben 
. Omdat onze beginsnelheid 0 is, hebben we dat 
. Dan,
Dit bepaalt de kinetische energie van het object.
Stel dat het object was niet in rust in rust. Dan de netto werk gedaan:
.
Dat wil zeggen dat het uitgevoerde werk gelijk is aan de uiteindelijke kinetische energie - de initiële kinetische energie, of de het nettowerk op het object is gelijk aan de verandering in de kinetische energie van het object.
Maar wat als de kracht niet constant was? In dit geval moeten we calculus gebruiken. We gebruiken de calculusdefinitie voor werk gedaan, met 
Als onze netto- werk gedaan op het lichaam, en Als onze netto- dwingen:
Nu,
.
Toepassen kettingregel,
Dan krijgen we,
Als we opnieuw denken aan het geval waarin de beginsnelheid van het object 0 was, kunnen we kinetische energie definiëren wanneer de snelheid van het object is 
. We eindigen ook met de situatie dat het werk is gedaan om de kinetische energie van het lichaam te veranderen.
Het resultaat 
wordt vaak aangeduid als de werk-kinetische energiestelling. Dit stelt dat de Net werk op een object is gelijk aan de verandering in kinetische energie van het object. Merk op dat als het net werk op het lichaam wordt gedaan 
, dan neemt de snelheid van het object af. In dit geval is het netto werk gedaan door het object.
Kinetische energie is een scalaire hoeveelheid: aangezien er een is 
termijn, het teken van de snelheid doet er niet toe voor de kinetische energie. Net als werk wordt kinetische energie ook gemeten in joules (J).
Hoe kinetische energie te berekenen - voorbeelden
voorbeeld 1
Zoek de kinetische energie van een paard en een rijder met een massa van respectievelijk 450 kg en 70 kg, bewegend met een snelheid van 18 m s-1.
Het paard en de ruiter in dit voorbeeld hebben ongeveer 84 kJ kinetische energie
Voorbeeld 2
Een voorwerp met een massa van 20 kg wordt naar voren getrokken door een constante kracht van 300 N, terwijl een constante weerstandkracht van 400 N erop werkt in de tegenovergestelde richting. Als het object met een snelheid van 15 m reist-1 vooruit op een bepaald moment, vind je hoeveel de kinetische energie van het object zou zijn nadat het een verdere 2 m heeft afgelegd.
De resulterende kracht is 
. Het netto-werk is dan gedaan 
.
Uit de werk-kinetische energiestelling,
.
Dan,
Dit wordt verwacht: aangezien het nettowerk gedaan is in de tegenover richting van de beweging van het object, we moeten verwachten dat de kinetische energie afneemt.
Voorbeeld 3
Laat dat zien voor een object met momentum 
, zijn kinetische energie kan worden gegeven door 
