Warum wird die kinetische Energie anhand der Geschwindigkeit berechnet? Da die Geschwindigkeit distanziert ist, und wenn sich ein Auto 100 Meter um eine kreisförmige Strecke bewegt – anhält, nachdem es die Hälfte der Strecke der Strecke zurückgelegt hat – hätte das Auto nicht so viel kinetische Energie, weil es sich nicht so stark verschiebt es bedeckt. Aber das Auto hat sicherlich kinetische Energie, wenn es sich bewegt, oder? Es legt mehr Strecke zurück, als es seine Position ändert. Sollte es also nicht mehr kinetische Energie haben, weil es sich mehr bewegt als seine Position ändert? Gibt es einen Grund, warum kinetische Energie anhand der Geschwindigkeit berechnet wird?
Bitte verwenden Sie keine Mathematik über die 8. Klasse hinaus; Ich habe noch nicht darüber hinausgelernt.
Auf der Ebene eines Einführungskurses wird Energie als eine Eigenschaft eines Objekts oder Systems definiert, die es ihm ermöglicht, Arbeit zu verrichten (es gibt einige Feinheiten bei dieser Definition, aber es ist ein Ausgangspunkt), und kinetische Energie ist ein einfaches Beispiel: Ein sich bewegender Baseball könnte einen Nagel in einiger Entfernung in eine Wand treiben, wenn er ihn frontal trifft, und wie weit er ihn treiben könnte, hängt davon ab, wie schnell er sich quadratisch bewegt (unter der Annahme eines konstanten Widerstands).
Diese Fähigkeit ist ein Merkmal seiner Geschwindigkeit, das nicht von der Bewegungsrichtung abhängt (abgesehen von der Notwendigkeit, den hypothetischen Nagel an einer anderen Stelle zu platzieren), sodass die Menge der kinetischen Energie nicht von der Bewegungsrichtung abhängen sollte.
Kinetische Energie ist etwas, das man hat, genau wie eine augenblickliche Position oder eine augenblickliche Geschwindigkeit oder eine augenblickliche Geschwindigkeit.
Und es kann sich von Moment zu Moment ändern, genau wie diese anderen Dinge.
Sie scheinen zu glauben, dass kinetische Energie mit der Durchschnittsgeschwindigkeit zusammenhängt (Verschiebung während eines Zeitintervalls über die Dauer desselben Zeitintervalls), dies ist nicht der Fall. Erstens, wenn es so wäre, dann wäre die kinetische Energie über ein Intervall definiert, aber sie existiert tatsächlich in jedem Moment. Zweitens ist das einfach nicht die Definition von kinetischer Energie, die Definition erfordert die Momentangeschwindigkeit oder Momentangeschwindigkeit.
Wenn Sie ein wirklich winziges Zeitintervall wählen, kommt die Durchschnittsgeschwindigkeit dieses winzigen Zeitintervalls der momentanen Geschwindigkeit sehr nahe, aber das ist im Grunde der Fall, wenn das Zeitintervall klein genug ist, dass Sie sich im Grunde in einer ungefähr geraden Linie bewegen eine annähernd konstante Geschwindigkeit.
Die Formel für die kinetische Energie lautet
Wenn wir die kinetische Energie messen. Wir verwenden die Momentangeschwindigkeit, dh die Geschwindigkeit in diesem bestimmten Moment, zB die Geschwindigkeit, die Ihr Tacho am Auto misst, ist nicht die Durchschnittsgeschwindigkeit, sondern die Momentangeschwindigkeit. Wenn Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit berücksichtigen, erhalten Sie nicht den Wert der kinetischen Energie zu diesem bestimmten Zeitpunkt, da die kinetische Energie für die momentane Geschwindigkeit und nicht für die Durchschnittsgeschwindigkeit definiert ist. Die Durchschnittsgeschwindigkeit wäre in diesem Fall Null, da die Nettoverschiebung Null ist.
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