Rechner für kinetische Energie

Kinetische Energie ist die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Bewegung besitzt. In der klassischen Mechanik gilt KE = die Hälfte von m mal v zum Quadrat, wobei m die Masse und v den Geschwindigkeitsbetrag bezeichnet. Die SI-Einheit ist Joule. Ein Joule entspricht einem Kilogramm Quadratmeter pro Quadratsekunde. Dieser Rechner wertet die Formel direkt aus oder stellt sie um, um bei bekannter kinetischer Energie die Masse oder Geschwindigkeit zu ermitteln. Der quadratische Geschwindigkeitsterm ist das wichtigste Merkmal dieses Zusammenhangs. Eine Verdopplung der Masse verdoppelt bei gleicher Geschwindigkeit die kinetische Energie; eine Verdopplung der Geschwindigkeit vervierfacht sie hingegen. Deshalb nehmen Bremsweg, Aufprallenergie, Bearbeitungslasten und Geschosswirkungen mit steigender Geschwindigkeit stark zu. Die Gleichung verwendet den Geschwindigkeitsbetrag statt der Richtung. Eine negative Geschwindigkeit ergibt daher dieselbe kinetische Energie wie eine gleich große positive. Zur Verdeutlichung ist die Eingabe auf nicht negative Geschwindigkeiten begrenzt. Nach der Masse aufgelöst lautet die Gleichung m = 2KE geteilt durch v zum Quadrat. Die Geschwindigkeit darf nicht null sein, da eine Division durch null nicht definiert ist. Für die Geschwindigkeit verwendet der Rechner v = Quadratwurzel aus 2KE geteilt durch m. Die positive Wurzel steht für den Geschwindigkeitsbetrag; die Richtung erfordert zusätzliche Vektorinformationen. Alle Ergebnisse werden gemeinsam angezeigt, damit sich die drei Größen auf Konsistenz prüfen lassen. Verwenden Sie Kilogramm, Meter pro Sekunde und Joule, ohne Einheitensysteme zu mischen. Angaben in Gramm, Pfund, Kilometern pro Stunde oder Meilen pro Stunde müssen zuerst umgerechnet werden. Teilen Sie beispielsweise Kilometer pro Stunde durch 3.6, um Meter pro Sekunde zu erhalten. Da die Geschwindigkeit quadriert wird, wirkt sich ein Umrechnungsfehler hier besonders stark aus. Die klassische Formel ist genau, wenn die Geschwindigkeit weit unter der Lichtgeschwindigkeit liegt und die Ruhemasse konstant bleibt. Bei relativistischen Geschwindigkeiten muss die kinetische Energie stattdessen mit dem Lorentzfaktor berechnet werden. Rotierende Körper können neben der Translationsenergie auch Rotationsenergie besitzen. Verformbare Systeme können zudem elastische, thermische oder Schwingungsenergie speichern. Für gewöhnliche Fahrzeuge, Sport, Maschinen, fallende Körper und den Physikunterricht ist die klassische Berechnung das passende praktische Modell.