Κινητική ενέργεια: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Tas-90 (συζήτηση | συνεισφορές)
Μικρές διορθώσεις στον συμβολισμό.
Γραμμή 8:
Συνεπώς κινητική ένέργεια έχουν τα σώματα που εκτελούν [[κίνηση]] ή [[περιστροφή]] ή [[ταλάντωση]]. Για παράδειγμα το βλήμα ή ο πύραυλος που εκτοξεύεται έχει κινητική ενέργεια λόγω της ταχύτητάς του. Όταν ένα όχημα επιβραδύνεται χάνει σταδιακά την κινητική του ενέργεια.
 
== Κινητική Ενέργεια στην Κλασική Μηχανική ==
== Μεταφορική κινητική ενέργεια υπολογισμένη στην κλασσική μηχανική ==
 
=== Μεταφορική Κινητική Ενέργεια ===
Για να αποκτήσει ένα σώμα ταχύτητα από την ηρεμία πρέπει να του ασκηθεί κάποια δύναμη, έστω F, γιατί μεταβάλλεται η [[ορμή]] του. Για σχετικά μικρές σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός ισχύει με πολύ καλή προσέγγιση:
 
Γραμμή 22 ⟶ 23 :
:<math> \bold{F}\cdot d\bold{r}=m\bold{v}\cdot d\bold{v} </math>
 
Η (μεταφορική) κινητική ενέργεια ορίζεται ως το έργο που απαιτείται για να μεταφέρουμε ένα σώμα από αρχική ταχύτητα 0 σε μία ταχύτητα v, συνεπώς
Αν ολοκληρώσουμε αυτή την εξίσωση διαφορικών από μια χρονική στιγμή t<sub>0</sub> (με αρχική θέση και ταχύτητα r<sub>0</sub> και v<sub>0</sub>=0 αντίστοιχα) σε μια τυχαία χρονική στιγμή t>t<sub>0</sub>, τότε
 
:<math> K_{\mu} \int_{\bold{r_0}}^{\bold{r'}} \bold{F}\cdot d\bold{r}'=m\int_{\bold{0}}^{\bold{v'}} \bold{v}'\cdot d\bold{v}'=m\left[\frac{1}{2}v'^2\right]_{0}^{v}=\frac{1}{2}mv^2 </math>
 
Αυτή η εξίσωση σημαίνει ότι για το έργο που απαιτείται για να αποκτήσει ένα σώμα μάζας m ταχύτητα v' ξεκινώντας από την ηρεμία ισούται με τη δεξιά ποσότητα(1/2)mv<sup>2</sup>. Άρα εξ' ορισμού η μεταφορική κινητική ενέργεια ενός σώματος (πουστη κινείταιΚλασική σε χαμελές ταχύτητες σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός)Μηχανική ισούται (κατά πολύ καλή προσέγγιση) με:
Εν γένει, το αριστερό ολοκλήρωμα εξαρτάται από τη μορφή της δύναμης και έτσι δεν μπορούμε να το υπολογίσουμε στο επίπεδο μιας γενικότερης συζήτησης. Το δεξιό ολοκλήρωμα όμως υπολογίζεται, με αποτέλεσμα να έχουμε τελικά
 
:<math> K_\mu=\frac{1}{2}m\nu'mv^2 </math>
:<math> \int_{\bold{r_0}}^{\bold{r'}} \bold{F}\cdot d\bold{r}=m\left[\frac{1}{2}\bold{v}^2\right]_{0}^{\bold{v'}}=\frac{1}{2}m{\bold{v'}}^2-\frac{1}{2}m\bold{0}^2=\frac{1}{2}m{\bold{v'}}^2 </math>
 
Αυτή η εξίσωση σημαίνει ότι για το έργο που απαιτείται για να αποκτήσει ένα σώμα ταχύτητα v' ξεκινώντας από την ηρεμία ισούται με τη δεξιά ποσότητα. Άρα εξ' ορισμού η μεταφορική κινητική ενέργεια ενός σώματος (που κινείται σε χαμελές ταχύτητες σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός) ισούται (κατά πολύ καλή προσέγγιση) με:
 
:<math> K_\mu=\frac{1}{2}m\nu'^2 </math>
 
Η κινητική ενέργεια όπως υπολογίζεται έχει σχέση με το σύστημα αναφοράς που χρησιμοποιούμε, γιατί από αυτό εξαρτάται η ταχύτητα.