Калькулятор кинетической энергии

Кинетическая энергия — это энергия, которой тело обладает благодаря движению. В классической механике она рассчитывается как KE = половина произведения m на v в квадрате, где m — масса, а v — модуль скорости. Единица СИ — джоуль. Один джоуль равен одному килограмму, умноженному на квадратный метр и деленному на секунду в квадрате. Калькулятор вычисляет энергию напрямую или преобразует формулу для нахождения массы или скорости по известной кинетической энергии. Квадрат скорости — важнейшая особенность этой зависимости. Удвоение массы при той же скорости удваивает кинетическую энергию, а удвоение скорости увеличивает ее в четыре раза. Поэтому тормозной путь, энергия удара, нагрузки при механической обработке и действие снарядов быстро растут с увеличением скорости. Формула использует модуль скорости, а не направление, поэтому отрицательная скорость дает ту же энергию, что и положительная с равным модулем. Для ясности ввод ограничен неотрицательными значениями скорости. Для расчета массы уравнение принимает вид m = 2KE, деленное на v в квадрате. Скорость должна быть ненулевой, поскольку деление на ноль не определено. Для расчета скорости используется v = квадратный корень из отношения 2KE к m. Положительный корень представляет модуль скорости; для определения направления нужна отдельная векторная информация. Результаты выводятся вместе, чтобы можно было проверить согласованность всех трех величин. Используйте килограммы, метры в секунду и джоули, не смешивая системы единиц. Значения в граммах, фунтах, километрах в час или милях в час сначала нужно преобразовать. Например, разделите километры в час на 3.6, чтобы получить метры в секунду. Поскольку скорость возводится в квадрат, ошибка в переводе ее единиц особенно сильно влияет на ответ. Классическая формула точна, если скорость намного меньше скорости света, а масса покоя тела постоянна. При релятивистских скоростях кинетическую энергию следует рассчитывать через фактор Лоренца. Вращающиеся тела могут обладать также энергией вращения, а деформируемые системы — запасать упругую, тепловую или колебательную энергию. Для обычных автомобилей, спорта, машин, падающих тел и школьной физики классический расчет является подходящей практической моделью.