動能

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一架架嘅跑車用好高嘅速度飛馳,帶有相當嘅動能。

動能粵拼dung6 lang4英文kinetic energy)係指一嚿嘢(物體)由於郁動而帶有嘅能量。喺經典力學入面,動能條式係

,當中

係物體嘅質量 係物體嘅速度

背景[編輯]

內文:經典力學

力同作功[編輯]

內文:作功

想像有個特定嘅參考系,有一股 持續噉施落一件有質量嘅物體嗰度,而且喺成個過程期間,件物體行咗 [註 1] 咁遠嘅位移,用 C 代表佢行嗰條軌跡。因為成個過程入面有股力作用喺佢身上,件物體會有個非零嘅加速度,而有個非零嘅加速度代表佢個速度動量會係噉變。成個過程入面,「嗰股力嘅作功(work done)」係一個冇方向嘅標量定義上係[1]

,或者寫做

如果喺成個過程入面股力個數值唔一致,噉個功嘅值可以用積分(integral;詳情睇微積分相關)嘅方法計:

Baseball pitching motion 2004.jpg

例如想像一個棒球投手投球,啱啱開始嗰陣,個波喺佢手中唔郁(),而由「開始投」到「放手」期間,佢一路用佢隻手向個波施力,而喺呢段期間個波移動咗若干嘅距離(),令個波最後以若干非零速度()飛出去[2]

順帶一提,如果有一股力,佢喺件物體身上作嘅功嘅數值總量係(只要移動嘅起點同終點不變)無論件物體嘅移動軌跡係點都一樣嘅話,呢股力就係一股保守力(conservative force),例如重力就係一股保守力,而摩擦力唔係[3]

推導動能[編輯]

一架以若干速度行駛緊嘅車;佢會帶有若干量嘅動能。
睇埋:運動方程

有咗功呢個概念,就有得去諗動能嘅問題[4]。首先,根據運動方程(equations of motions)[5]

呢條式描述一件加速緊嘅物體嘅速度變化,當中 係件物體嘅最後速度, 係佢初頭個速度。跟手執吓呢條式就會變成

,即係
,跟住代呢條式落去功嗰條式()嗰度嘅話就會出到
,跟住一路執:

最尾呢條式表示,當有股力喺一件物體上作功,令後者速度改變嗰陣,屬於件物體嘅某個物理量會有所改變,而呢個物理量同件物體嘅「質量」以及「速度嘅次方」成正比。呢個物理量係物理學上面所講嘅動能-物體因為佢哋嘅郁動而帶嘅能量。

睇埋[編輯]

註釋[編輯]

  1. Δr = rfinalrinitialrfinal 係件物體最後個位置,而 rinitial 係佢初頭個位置。

[編輯]

  1. Movement means energy 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2018年1月6號,..
  2. Naito, K., Takagi, H., & Maruyama, T. (2011). Mechanical work, efficiency and energy redistribution mechanisms in baseball pitching. Sports Technology, 4(1-2), 48-64.
  3. Conservative Force. HyperPhysics.
  4. What is kinetic energy?.
  5. Derivation of the Kinematics Equation.