
动能(Kinetic Energy)是物体由于运动而具有的能量,在汉英词典中对应英文术语"kinetic energy"。其核心定义为:物体质量与速度平方乘积的二分之一,用公式表示为
$$
KE = frac{1}{2}mv
$$
其中$m$为质量(单位:千克),$v$为速度(单位:米/秒),能量单位为焦耳(J)。
动能的概念最早由英国科学家艾萨克·牛顿通过运动定律奠定基础,后由法国数学家古斯塔夫·科里奥利在19世纪明确公式化。这一物理量在经典力学中描述物体运动状态的能量转化,例如汽车加速时燃料化学能转化为动能,刹车时动能通过摩擦转化为热能。
现代应用涵盖工程学、航空航天和可再生能源领域。例如风力发电机将空气动能转化为电能,高铁制动系统通过动能回收实现节能。相关权威定义可参考《中国大百科全书》物理学卷及英国皇家学会期刊《Proceedings A》的经典力学专题。
动能是物体由于运动而具有的能量,属于物理学中力学和能量学的重要概念。以下是关于动能的详细解释:
动能(Kinetic Energy,符号 ( E_k ) )的计算公式 为: $$ E_k = frac{1}{2}mv $$
动能的变化等于合外力对物体所做的功: $$ W_{text{合}} = Delta Ek = frac{1}{2}mv{text{末}} - frac{1}{2}mv_{text{初}} $$ 该定理揭示了力通过做功改变物体能量的本质。
示例:一辆 1000 kg 的汽车以 20 m/s 行驶,其动能为:
$$
E_k = frac{1}{2} times 1000 times 20 = 200,!000 , text{J}
$$
若速度减半(10 m/s),动能仅为原来的四分之一(25,000 J)。
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