Energia kinetyczna odnosi się do energii, która powoduje, że wszystko się porusza. W tym artykule szczegółowo omówimy wszystko, co to jest energia kinetyczna światła. W tym miejscu zbadamy i poznamy odpowiedzi na listę następujących pytań:
- Jaka jest energia kinetyczna światła?
- Czy światło ma energię kinetyczną?
- Jak znaleźć energię kinetyczną światła?
- Energia kinetyczna równania światła.
- Jak znaleźć energię kinetyczną przy prędkości światła?
- Jak znaleźć energię kinetyczną z pędu?
- Jak są powiązane energia kinetyczna i pęd?
Kredyty obrazkowe: Zdjęcie autorstwa Floriana Kurza od Pixabay
Energia jest właściwością przedmiotów, która może być przekazywana innym obiektom lub przybierana w różne formy, ale nie może być generowana ani niszczona. To cecha bytów, które mogą być przekazywane innym obiektom lub przekształcane w inne rodzaje. Energia kinetyczna to energia związana z poruszaniem rzeczy lub ruchem.
Przeczytaj więcej o podstawach i rodzajach energii
Poniżej znajduje się definicja energii kinetycznej:
„Energia kinetyczna obiektu jest miarą pracy, jaką obiekt może wykonać dzięki swojemu ruchowi”.
Jednostki pomiaru energii kinetycznej:
Jednostką energii kinetycznej w układzie SI jest dżul, tj. 1 kg.m2.s-2
Jednostką energii kinetycznej CGS jest erg.
Przeczytaj więcej o zastosowaniach energii kinetycznej
Rodzaje energii kinetycznej:
Jest ich pięć rodzaje energii kinetycznej jak wymienione poniżej
- Energia promienista
- Energia cieplna
- Energia Dźwięku
- Energia elektryczna
- Energia mechaniczna
Zobaczmy teraz, co to jest energia kinetyczna światła?
Jaka jest energia kinetyczna światła?
Energia świetlna to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długościach fal, które może dostrzec ludzkie oko.
Energia kinetyczna jest definiowana jako energia, która powoduje ruch obiektów. Jeśli ma zdolność do podnoszenia czegoś, jest uważany za energię potencjalną. Jest to jednak ta sama energia, która prezentuje się na różne sposoby. W konsekwencji, ponieważ światło jest również tylko energią w ruchu, można je nazwać „energią kinetyczną”.
Czy światło ma energię kinetyczną??
Kiedy energia powoduje ruch rzeczy, nazywa się to energią kinetyczną.
Energia świetlna jest wynikiem jego ruchu. Ponieważ fotony nie mają masy, ich energia kinetyczna jest równa ich całkowitej energii. Zatem światło ma energię kinetyczną.
Jak znaleźć energię kinetyczną światła?
Światło, które jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, ma energię kinetyczną.
Relatywistyczna energia E cząstki masy spoczynkowej m0 a pęd p jest określony przez
E2-p2c2 = m02c4
Jeśli masa spoczynkowa m0 cząstki wynosi zero (tak jak dla światła zwanego też fotonami),
Praca IT
E = pc lub p = E/c
Ale p = νE/c2
vE/c2= E/c
stąd ν=c
Pokazuje, że prędkość ν cząstki o zerowej masie spoczynkowej jest zawsze równa c, czyli prędkości światła.
Także my wiedz to dla fotonu częstotliwości ν,
E=hv
Gdzie h = stała deski
Światło składa się z cząstek o charakterystyce falowej, takich jak fotony. Idea dualizmu falowo-cząsteczkowego jest wykorzystywana do scharakteryzowania tej szczególnej właściwości światła, które wydaje się podobne do fali. Długość fali światła widzialnego waha się od 400 do 700 nanometrów (nm).
Energia kinetyczna równania światła.
Aby obliczyć energię kinetyczną, pomnóż masę przez kwadrat prędkości przez stałą 1/2. To równanie ma dwie zmienne: masę ciała (m) i jego prędkość (v).
Jego klasyczna reprezentacja jest następująca:
Ek=(1/2)mw2
A jego relatywistyczną reprezentację podaje:
Jak znaleźć energię kinetyczną przy prędkości światła?
Jeśli cokolwiek porusza się z prędkością światła, będzie miało nieskończoną ilość energii kinetycznej, większą niż cały Wszechświat. Powodem tego jest to, że nic nie może poruszać się szybciej ani szybciej niż światło.
Według mechaniki klasycznej energia kinetyczna ciała jest określona przez masę ciała oraz prędkość ciała.
Masa pomnożona przez kwadrat prędkości i pomnożona przez stałą 1/2 równa się energii kinetycznej. Oto równanie:
Ek=(1/2)mw2
Gdzie,
m = masa i v= prędkość (lub prędkość) ciała
Poniższe równanie opisuje zależność między klasyczną energią kinetyczną obiektu a jego pędem:
Ek=p2/ 2m
Gdzie, P = pęd
Aby obliczyć energię kinetyczną ciała, którego prędkość jest dużym ułamkiem prędkości światła, należy wykorzystać szczególną teorię względności, aby uwzględnić fakt, że ciało porusza się z prędkością światła. Ważne jest, aby zrozumieć, jak wykorzystać szczególną teorię względności do problemów związanych z szybkimi cząstkami, aby je rozwiązać.
Aby uwzględnić pęd liniowy w szczególnej teorii względności, musimy zmodyfikować wzór. Relatywistyczne sformułowanie liniowego pędu wykorzystuje m dla masy spoczynkowej, v i v odpowiednio dla prędkości i prędkości, a c dla prędkości światła w próżni, relatywistyczne wyrażenie dla liniowego pędu to:
p=mγv
Gdzie γ= współczynnik Lorentza
Biorąc pod uwagę, że energia kinetyczna obiektu jest proporcjonalna do jego pędu, naturalnie widzimy, że relatywistyczny wzór na energię kinetyczną różniłby się od jego klasycznego odpowiednika. W rzeczywistości relatywistyczne sformułowanie energii kinetycznej jest następujące:
Równanie pokazuje, że energia obiektu zbliża się do nieskończoności, gdy prędkość obiektu v zbliża się do prędkości światła c . Wniosek jest taki, że przedmiot nie może zostać przyspieszony poza tę granicę.
Jak znaleźć energię kinetyczną z pędu?
Energia kinetyczna to ilość energii, jaką ma każdy materiał podczas przyspieszania, podczas gdy pęd to ilość masy, jaką ma przedmiot, gdy się porusza.
Pomnóż i podziel RHS przez m
Wiemy, że p=mv. Zastępując mv w powyższym równaniu otrzymujemy,
Jak są powiązane energia kinetyczna i pęd?
Istnieje korelacja między energią kinetyczną a pędem ze względu na ich powiązania z masą i prędkością
Korzystając z matematyki, związek między energią kinetyczną a pędem można wyrazić jako
W rezultacie możemy stwierdzić, że energia kinetyczna ciała jest relacją między liniowym pędem substancji a jej energią kinetyczną, która jest badana.
Ze względu na zależność energii pędu, pęd rośnie bezpośrednio z prędkością w stałym obiekcie, ale energia kinetyczna rośnie wprost proporcjonalnie do kwadratu prędkości.
Tak więc w tym artykule zbadaliśmy, jaka jest energia kinetyczna światła.
Przeczytaj także:
- Energia kinetyczna na energię jądrową
- Jak znaleźć energię wewnętrzną
- Jak zaprojektować energooszczędne magnetyczne systemy chłodnicze
- Przykład energii potencjalnej do energii mechanicznej
- Przykład energii promieniowania na energię potencjalną
- Jak eksperymentalnie zmierzyć energię punktu zerowego
- Jak określić energię wiązki laserowej
- Przykłady energii pływów
- Jak mierzyć energię cieplną wytwarzaną przez tarcie w maszynach
- Jak zwiększyć bezpieczeństwo energetyki jądrowej w projektach reaktorów
Jestem Prajakta Gharat. W 2020 roku ukończyłem studia podyplomowe z fizyki. Obecnie pracuję jako ekspert merytoryczny w dziedzinie fizyki dla Lambdageeks. Przedmioty fizyki staram się wyjaśniać w sposób zrozumiały i prosty.