Co je kinetická energie světla: Podrobná fakta

Kinetická energie se vztahuje k energii, která způsobuje pohyb čehokoli. V tomto článku projdeme vše do hloubky, co je to Kinetická energie světla. Zde prozkoumáme a najdeme odpovědi na seznam následujících otázek:

Kredity obrázku: Obrázek uživatele Florián Kurz od Pixabay 

Energie je vlastnost předmětů, kterou lze přenášet na jiné předměty nebo měnit do různých forem, ale nelze ji generovat ani ničit. Je to kvalita entit, které mohou být přenášeny do jiných objektů nebo transformovány do jiných druhů. Kinetická energie je energie spojená s pohybem věcí nebo pohybem.

Přečtěte si více o energetických základech a typech

Následuje definice kinetické energie:

"Kinetická energie předmětu je mírou práce, kterou může předmět vykonat na základě svého pohybu."

Jaká je kinetická energie světla
Kinetická energie světla

Jednotky měření kinetické energie:

Jednotkou SI kinetické energie je Joule, tj. rovná se 1 kg.m2.s-2

Jednotkou CGS kinetické energie je erg.

Přečtěte si více o využití kinetické energie

Druhy kinetické energie:

Je jich pět typy kinetické energie jak je uvedeno níže

  • Zářivá energie
  • Termální energie
  • Zvuková energie
  • Elektrická energie
  • Mechanická energie

Nyní se podívejme, co je kinetická energie světla?

Jaká je kinetická energie světla?

Světelná energie je druh elektromagnetického záření s vlnovými délkami, které lidské oko dokáže vnímat.

Kinetická energie je definována jako energie, která způsobuje pohyb objektů. Pokud má schopnost něco zvýšit, považuje se to za potenciální energii. Je to však stejná energie, která se prezentuje různými způsoby. V důsledku toho, protože světlo je také pouze energií v pohybu, může být označováno jako „kinetická energie“.

Má světlo kinetickou energii?

Když energie způsobuje pohyb věcí, nazývá se to kinetická energie.

Světelná energie je výsledkem jeho pohybu. Protože fotony nemají žádnou hmotnost, jejich kinetická energie se rovná jejich celkové energii. Světlo má tedy kinetickou energii.

Jak zjistit kinetickou energii světla?

Světlo, což je druh elektromagnetického záření, má kinetickou energii.

Relativistická energie E částice o klidové hmotnosti m0 a hybnost p je dána vztahem

E2-p2c2 = m02c4

Pokud je klidová hmotnost m0 částice je nula (například pro světlo nazývané také jako fotony),

My máme

E = pc nebo p = E/c

Ale p = νE/c2

νE/c2= E/c

tedy ν=c

Ukazuje, že rychlost ν částice o nulové klidové hmotnosti je vždy rovna c, rychlosti světla.

Také my vědět, že pro foton frekvence ν,

E = hν

Kde h = konstanta prkna

Světlo se skládá z částic s vlnovými vlastnostmi, jako jsou fotony. Myšlenka duality vlna-částice je využita k charakterizaci této zvláštní vlastnosti světla, která se jeví jako vlna. Vlnová délka viditelného světla se pohybuje od 400 do 700 nanometrů (nm).

Rovnice kinetické energie světla.

Aby bylo možné vypočítat kinetickou energii, vynásobte hmotnost druhou mocninou rychlosti konstantou 1/2. Tato rovnice má dvě proměnné: hmotnost tělesa (m) a jeho rychlost (v).

Jeho klasická reprezentace je následující:

Ek=(1/2)mv2

A jeho relativistická reprezentace je dána,

CodeCogsEqn 4 3

Jak zjistíte kinetickou energii při rychlosti světla?

Pokud se něco pohybuje rychlostí světla, bude to mít nekonečné množství kinetické energie, která je větší než celý vesmír. Důvodem je, že se nic nemůže pohybovat rychleji nebo rychleji než světlo.

Podle klasické mechaniky je kinetická energie tělesa určena hmotností tělesa a také rychlostí tělesa.

Hmotnost vynásobená druhou mocninou rychlosti a vynásobená konstantou 1/2 se rovná kinetické energii. Následuje rovnice:

Ek=(1/2)mv2

Kde,

m = hmotnost a v = rychlost (nebo rychlost) tělesa

Následující rovnice popisuje vztah mezi klasickou kinetickou energií objektu a jeho hybností:

Ek=p2/ 2m

Kde, P = hybnost

Abychom vypočítali kinetickou energii tělesa, jehož rychlost je velkým zlomkem rychlosti světla, musíme použít speciální teorii relativity, která zohlední skutečnost, že se těleso pohybuje rychlostí světla. Je důležité pochopit, jak používat speciální teorii relativity k problémům s vysokorychlostními částicemi k jejich řešení.

Abychom zohlednili lineární hybnost ve speciální teorii relativity, musíme vzorec upravit. Relativistická formulace pro lineární hybnost využívá m pro klidovou hmotnost, v a v pro rychlost a rychlost a c pro rychlost světla ve vakuu, relativistický výraz pro lineární hybnost je:

p=mγv

Kde γ= Lorentzův faktor

CodeCogsEqn 5 2

Vzhledem k tomu, že kinetická energie objektu je úměrná jeho hybnosti, přirozeně vidíme, že relativistický vzorec pro kinetickou energii by se lišil od jeho klasického ekvivalentu. Ve skutečnosti je relativistická formulace pro kinetickou energii následující:

CodeCogsEqn 4 4

Rovnice demonstruje, že energie objektu se blíží nekonečnu, když se rychlost objektu v blíží rychlosti světla c . Závěr je, že položku nelze urychlit za tuto hranici.

Jak zjistíte kinetickou energii z hybnosti?

Kinetická energie je množství energie, kterou má jakýkoli materiál, když se zrychluje, zatímco hybnost je množství hmoty, kterou má předmět, když se pohybuje.

obrázek 19

Vynásobte a vydělte RHS m

obrázek 20

Víme, že p=mv. Dosazením za mv ve výše uvedené rovnici dostaneme,

obrázek 21

Jak souvisí kinetická energie a hybnost?

Existuje korelace mezi kinetickou energií a hybností kvůli jejich spojení s hmotností a rychlostí

Pomocí matematiky lze vztah mezi kinetickou energií a hybností vyjádřit jako

obrázek 18

V důsledku toho můžeme říci, že kinetická energie tělesa je vztahem mezi lineární hybností látky a její kinetickou energií, která je studována.

Kvůli vztahu hybnosti energie se hybnost zvyšuje přímo s rychlostí v konstantním objektu, ale kinetická energie roste přímo úměrně druhé mocnině rychlosti.

Takže zde v tomto článku jsme studovali, co je kinetická energie světla.


Také čtení: