Rörelseenergi och kinetisk energi
Ett annat ord för rörelseenergi är kinetisk energi. Rörelseenergin är rätt beskrivande, det är den energi något föremål som är i rörelse har.
Kinetisk energi
Ett föremål med massan \(m\) som färdas med hastigheten \(v\) har den kinetiska energin
\[ E_k = \frac{mv^2}{2} \]
Enheten för kinetisk energi är densamma som för all annan energi
\[ 1~\text{Joule} = 1~\text{J}.\]
Exempel på kinetisk energi
En Koenigsegg Agera RS har en massa på kg. Hur stor är dess rörelseenergi vid km/h?
Vi börjar med att konvertera med km/h till m/s, vilket vi kan göra genom att dividera med
\[ ~km/h = \frac{}{} = ~m/s\]
Därefter är vi redo att använda formeln för rörelseenergi.
\[ E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{\cdot50^2}{2}=~\text{J} \approx ~\text{MJ.} \]
Om vi nu dubblerar bilens hastigheten till km/h eller m/s och tittar på den kinetiska energin vid den hastigheten.
\[ E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{\cdot^2}{2}=~\text{J} \approx ~\text{MJ.} \]
Vi ser att rörelseenergin vid dubblering av hastighet blir fyra gånger så stor. Detta då rörelseenergin ökar kvadratiskt med hastigheten. Detta innebär givetvis stora problem att lösa för en bil som snabbt behöve
Kinetisk energi
Kinetisk energi (av grekiska κίνησις kinesis, ”rörelse”, och ἐνέργεια energeia, ”arbete”), eller rörelseenergi för en kropp, är det mekaniska arbete som krävs för att reducera dess hastighet till noll. Kan även relateras till mekanisk energi.
Den kinetiska energin för en punktformig kropp med massanm och hastigheten v är
Då rörelsemängden är kan vi också skriva
Detta är ett resultat som gäller inom den klassiska mekaniken, det vill säga för hastigheter mycket mindre än ljusets hastighet.
Den totala kinetiska energin är bevarad i en elastisk stöt, ett specialfall av energiprincipen. Energiprincipen säger att energi kan inte skapas eller förstöras utan bara omvandlas. Det innebär att om någon form av energi används försvinner den inte utan omvandlas bara till en annan form av energi. Exempelvis omvandlas potentiell energi till kinetisk energi då en kropp tillåts falla fritt från en höjd.
Kinetisk energi inom klassisk mekanik
Giltigheten för den klassiska mekaniken omfattar de hastigheter som är avsevärt lägre än ljusets hastighet. Inom klassisk mekanik kan man beräkna rörelseenergin genom att stä
Rörelsemängd
| Rörelsemängd | |
Rörelsemängden är bevarad i biljard. Summan av de två bollarnas rörelsemängd efter stöten är lika med summan av de två bollarnas rörelsemängd före stöten, i referensriktningen. (Rörelsemängden är negativ om rörelsen går i motsatt riktning mot referensriktningen.) Likheten gäller oelastiska stötar såväl som elastiska. | |
| Grundläggande | |
|---|---|
| Definition | Produkten av ett objekts massa och hastighet. |
| Storhetssymbol(er) | |
| Enheter | |
| SI-enhet | N·s kg·m·s−1 |
| SI-dimension | M·L·T–1 |
| Den här artikeln behöver fler eller bättre källhänvisningar för att kunna verifieras. Motivering: De noter som finns avser endast faktamallen + avsnittet "specifik impuls"() Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan. |
Inom klassisk mekanik, definieras rörelsemängden (SI-enhetkg·m/s) som produkten av ett objekts massa och hastighet.
I allmänhet kan rörelsemängden uppfattas som ett mått på hur svårt det är att ändra ett objekts rörelsetillstånd, bestämt av två faktorer: dess massa och dess hastighet. De
Rörelsemängd - massa multiplicerat med hastighet
Hej! På denna sida går vi igenom rörelsemängd inom gymnasiets fysikkurser, alldeles från början. För rörelsemängd gäller kort och gott massan multiplicerat med hastigheten.
\[ \vec{\boldsymbol{p}}= m\vec{\boldsymbol{v}}\]
Där \(p\) är rörelsemängden, \(m\) är massan på objektet och \(v\) är objektets hastighet Då rörelsemängd är en vektor (har storlek och riktning), har vi markerat vad som är vektorer genom att göra de feta och rita dit en pil ovan. Ofta ignoreras detta på grund av lathet eller att det anses uppenbart.
Enhet för rörelsemängd
Enheten för rörelsemängd är
\[ p = 1~kg\frac{m}{s}.\]
vilket uttalas "kilogram meter per sekund". Ofta skrivs den som \(p = 1~kgm/s\).
Exempel på rörelsemängd och vektorer
En bil med massan kg kör med hastigheten 20 m/s. Vi definierar en positiv riktning, allt åt höger på skärmen eller pappret är positivt, och allt åt vänster är negativt. I figur 1 visas bilens rörelsemängd när den är på väg åt höger.
När bilen sedan kör åt andra hållet är rörelsemängden negativ, vilket visas i figur 2.
När vi ritar figurer håller vi koll på att alla pilar som är samma som vår positiva rik
.