พลังงานจลน์ (kinetic energy) คือ พลังงานของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ พลังงานจลน์ของวัตถุขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุ
สูตรคำนวณพลังงานจลน์
1 | Ek = 1/2mv^2 |
โดยที่
- Ek คือ พลังงานจลน์ (J)
- m คือ มวลของวัตถุ (kg)
- v คือ ความเร็วของวัตถุ (m/s)
ตัวอย่างพลังงานจลน์
- วัตถุที่มีมวล 10 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที จะมีพลังงานจลน์เท่ากับ 1/2 * 10 * 10^2 = 500 จูล
- รถยนต์ที่มีมวล 1,000 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 60 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จะมีพลังงานจลน์เท่ากับ 1/2 * 1,000 * 3600^2 / 3600 = 360,000 จูล
ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานจลน์และความเร็ว
พลังงานจลน์ของวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของความเร็ว หมายความว่าวัตถุที่มีมวลเท่ากันแต่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกันจะมีพลังงานจลน์ต่างกันตามกำลังสองของความเร็ว ตัวอย่างเช่น วัตถุที่มีมวลเท่ากันแต่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเป็นสองเท่า จะมีพลังงานจลน์เป็นสี่เท่า
ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานจลน์และมวล
พลังงานจลน์ของวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของวัตถุ หมายความว่าวัตถุที่มีมวลต่างกันแต่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันจะมีพลังงานจลน์ต่างกันตามมวล ตัวอย่างเช่น วัตถุที่มีมวลเป็นสองเท่า จะมีพลังงานจลน์เป็นสองเท่า
ประโยชน์ของพลังงานจลน์
พลังงานจลน์มีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานอุตสาหกรรมมากมาย เช่น
- ใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักร ตัวอย่างเช่น พลังงานจลน์ของไอน้ำหรือก๊าซถูกใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักรไอน้ำหรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน
- ใช้ในการขนส่ง ตัวอย่างเช่น พลังงานจลน์ของรถยนต์หรือเครื่องบินถูกใช้ในการขนส่งคนและสินค้า
- ใช้ในการผลิตพลังงาน ตัวอย่างเช่น พลังงานจลน์ของน้ำที่ไหลถูกใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า
สรุป
พลังงานจลน์เป็นแนวคิดพื้นฐานที่สำคัญในวิชาฟิสิกส์ ช่วยให้เราสามารถเข้าใจและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างถูกต้อง พลังงานจลน์ของวัตถุขึ้นอยู่กับมวลและความเร็วของวัตถุ พลังงานจลน์มีประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในงานอุตสาหกรรมมากมาย