Кинетическая энергия: калькулятор онлайн

Найдите кинетическую энергию и импульс по массе и скорости. Поддерживаются м/с и км/ч, есть формулы и контрольные примеры.

Что рассчитывает калькулятор

Кинетическая энергия описывает энергию поступательного движения тела в выбранной системе отсчёта. Калькулятор по массе и скорости находит её в джоулях, а также модуль импульса. Скорость можно вводить в м/с или км/ч.

Одна и та же масса имеет разную кинетическую энергию относительно разных наблюдателей. Поэтому сравнивать результаты нужно в одной системе отсчёта. Направление движения форма не задаёт: используются неотрицательная скорость и модуль импульса.

Как пользоваться

1. Введите массу тела в килограммах. Для 500 г используйте 0,5 кг, для одной тонны — 1000 кг.
2. Укажите численное значение скорости и выберите соответствующую единицу: м/с или км/ч. Переключение единицы меняет смысл введённого числа, а не переводит его автоматически.
3. Нажмите «Рассчитать». Сначала проверьте «Скорость в СИ»: формулы энергии и импульса используют именно её.
4. Сравните энергию в Дж и модуль импульса в кг·м/с. Чтобы проверить влияние удвоения скорости, измените её и пересчитайте форму.

Формулы и обозначения

v = u / 3,6 для ввода в км/ч; v = u для ввода в м/с

Тысяча метров в километре и 3600 секунд в часе дают коэффициент 1/3,6. Масса перед расчётом уже должна быть в килограммах.

Eₖ = m × v² / 2; p = m × v

Энергия пропорциональна квадрату скорости, импульс — первой степени скорости. При нулевой скорости оба результата равны нулю.

Примеры расчётов

Линейная и квадратичная зависимости

Если увеличить массу вдвое при той же скорости, энергия и импульс вырастут вдвое. Если увеличить скорость втрое при той же массе, энергия возрастёт в девять раз, импульс — втрое. Поэтому изменение скорости особенно заметно влияет на энергию.

Джоуль не является единицей силы. По одной энергии нельзя определить тормозной путь или последствия столкновения: нужны сведения о силах, расстоянии взаимодействия, деформации и потерях.

Где применима классическая формула

Форма считает поступательное движение без вращательной энергии. Для вращающегося тела отдельно нужны момент инерции и угловая скорость. Внутренняя энергия, деформация и тепло в показанный результат не входят.

Используется классическая механика. Реализация принимает скорость строго меньше 2 997 924,58 м/с — 1% скорости света. Это установленная граница инструмента, а не утверждение, что при её достижении движение становится невозможным.

Источники и допущения

Материалы ниже поясняют определения и используемые зависимости. Числа в примерах — учебные условия, а ограничения формы описаны на этой странице.

• кинетическая энергия

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Нужно ли самому переводить км/ч в м/с?

Нет, если выбрана единица км/ч: форма разделит значение на 3,6. При выборе м/с число используется напрямую. Выведенная скорость в СИ позволяет проверить выбор единицы.

Почему энергия не имеет знака направления?

В формуле используется квадрат скорости, поэтому энергия неотрицательна. Направление связано с вектором импульса, но здесь показывается только его модуль.

Можно ли ввести отрицательную скорость?

Нет. Форма принимает величину скорости без направления. Если дано движение вдоль оси с отрицательной проекцией, для расчёта энергии используйте модуль этой проекции при одномерном движении.

Что будет при остановке тела?

При скорости 0 энергия поступательного движения и модуль импульса равны 0. Масса при этом должна оставаться положительной.