Kinetische Energie

Berechnung der kinetischen Energie oder Bewegungsenergie aus Masse und Geschwindigkeit. Kinetische Energie ist Bewegungsenergie, sie entspricht der Arbeit, welche man braucht, um das Objekt vom Ruhezustand in die entsprechende Bewegung zu versetzen. Ebenso wird diese Energie frei und in andere Formen der Energie oder in kinetische Energie von anderen Objekte umgewandelt, wenn ein Objekt an Geschwindigkeit verliert.

Die Formel zur Berechnung ist: Kinetische Energie = Masse * Geschwindigkeit² / 2
E_kin = m * v² / 2

Die auswählbaren Einheiten bei der Energie sind J für Joule und Wh für Wattstunden, beide auch jeweils mit einem Kilo- davor. Masse kann in Gramm, Kilogramm und Tonnen angegeben werden, Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde, Kilometer pro Stunde und Meilen pro Stunde. Ein Joule ist ein Kilogramm mal Quadratmeter geteilt durch Quadratsekunde. Da ein Watt gleich einem Kilogramm mal Quadratmeter geteilt durch Kubiksekunde ist, ist ein Joule gleich einer Wattsekunde. Eine Wattstunde hat dann 3600 Joule, da eine Stunde ebenso viele Sekunden hat.

Beispiele: ein Körper mit fünf Kilogramm Masse, welcher eine Geschwindigkeit von 20 Kilometer pro Stunde hat, erfährt eine kinetische Energie von etwas über 77 Joule. Ein zwei Tonnen schweres Auto, welches mit einer Geschwindigkeit von 100 Kilometer pro Stunden fährt, hat eine kinetische Energie von 7,72 Kilojoule beziehungsweise 2,14 Wattstunden.

Die Kinetische Energie berechnet sich als Masse multipliziert mit Geschwindigkeit, geteilt durch 2. Dieser Faktor 1/2 ergibt sich dadurch, dass die kinetische Energie das Integral der Kraft auf die Zeit ist. Die Formel für Kraft ist F=m*a, die Beschleunigung a auf die Zeit integriert ergibt die halbe quadrierte Geschwindigkeit, 1/2 v².