
【化】 translational energy
平動能(Translational Kinetic Energy)是物體在平動運動中因質量與速度而産生的能量形式,屬于經典力學核心概念。其定義為物體整體運動時所有質點共同參與的動能總和,計算式為:
$$
K_t = frac{1}{2}mv
$$
其中( m )為物體質量,( v )為運動速率(來源:《University Physics》第15版。
在國際單位制中,平動能單位與動能一緻,均為焦耳(J)。例如,一輛質量為1000 kg的汽車以20 m/s行駛時,其平動能為( 2 times 10 , text{J} )。該能量在工程熱力學、分子運動分析(如理想氣體模型)及航天器軌道計算中均有應用(參考喬治亞州立大學HyperPhysics項目。
需注意平動能與轉動動能的區别:前者僅涉及物體整體位移,後者則與繞軸旋轉相關(來源:中國大百科全書物理學卷。
“平動能”是物理學中的一個概念,指物體由于其平動運動(即整體移動,而非旋轉或振動)而具有的動能。它是物體動能的重要組成部分,通常與分子或宏觀物體的平移運動相關。
基本定義
平動能是物體在平動過程中所具有的能量,計算公式為:
$$
E_k = frac{1}{2}mv
$$
其中,( m )為物體質量,( v )為平動速度。該公式適用于經典力學中的宏觀物體。
分子層面的平動能
在統計力學中,平動能特指氣體分子做無規則平移運動時的動能。例如,理想氣體的溫度與其分子平均平動能成正比,關系式為:
$$
langle E_k rangle = frac{3}{2}k_B T
$$
這裡( k_B )是玻爾茲曼常數,( T )為熱力學溫度。這表明溫度本質上是分子平動能的宏觀表現。
與其他動能的區别
平動能的“平動”強調運動方向無旋轉分量。若問題涉及微觀粒子,需注意量子效應可能對平動能的計算産生影響(如箱中粒子模型)。
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