Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní

Jarmila Bajerová
Aktualizováno:

Kmitáte od rána do večera a rádi byste se aspoň na chvíli zastavili? Fyzika má jasno, nikdy se vám to nesplní! Nebo alespoň ne absolutně. Pohyb i klid jsou totiž relativní. I když se konečně natáhnete na gauči, stále uháníte obrovskou rychlostí vesmírem a do toho se ještě točíte jako korouhev. A i když se cítíte vyčerpaní, máte (vztaženo k jiným planetám) energie stále dost, ovšem té kinetické.

Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní
Kinetická energie: Pohyb a klid jsou relativní

Celá problematika je samozřejmě mnohem komplexnější, protože kinetická, jinak řečeno pohybová energie (Ek), je pouze jedním z druhů mechanické energie, která je opět jen jedním z typů energie jako takové. Různé druhy energií pak spolu rozdílnou měrou souvisí a mohou se přeměňovat jedna ve druhou. Kinetická energie (neboli energie pohybujícího se tělesa) se definuje jako práce, kterou je nutné vynaložit, aby se těleso začalo pohybovat určitou rychlostí. Vzhledem k tomu, že se jedná o práci, možná budete vědět, že se uvádí v joulech (J).

Kinetická energie: Všechno, co o ní potřebujete vědět

Pohyb je relativní: Kinetická energie a vztahy

Kinetickou energii není možné posuzovat izolovaně, vždycky totiž záleží na tom, z jaké vztažné soustavy se na těleso díváte. Pokud si pod pojmem vztažná soustava vybavíte tak leda nekonečnou nudu v hodinách fyziky, překvapí vás jednoduché vysvětlení. Jedná se prostě o další těleso (či více těles), vůči kterým se určuje pohyb našeho prvního tělesa. V této definici se skrývá důležitá vlastnost pohybu, tedy jeho relativita. Těleso v podobě cestujícího v jedoucím autobuse je vůči tomuto vozidlu (coby druhému tělesu) v klidu, ale ten stejný pasažér je v pohybu vůči osobám, které stojí venku na chodníku.

Bez znalosti hmotnosti a rychlosti tělesa kinetickou energii nevypočítáte

Volba vztažné soustavy je tedy pro zkoumání kinetické energie zcela zásadní, protože na ní závisí rychlost pohybujícího se tělesa, která patří při výpočtu kinetické energie k rozhodujícím parametrům. Mimo to se velikost kinetické energie určuje také na základě hmotnosti pozorovaného tělesa. Pro výpočet pak platí, že kinetická energie je rovna součinu jedné poloviny hmotnosti a druhé mocniny rychlosti. Přitom je dobré vědět, že směr pohybu není pro výsledek podstatný.

Ek=1/2m.v2

Když si tento poznatek převedete do praxe, najdete spoustu zajímavých souvislostí, které můžete brát v každodenním životě jako samozřejmost, přitom jsou založeny právě na vlastnostech kinetické energie. Ta se bude zvětšovat i zmenšovat na základě změn hmotnosti či rychlosti tělesa. Může tedy dojít k tomu, že těleso nízké hmotnosti např. projektil, který někdo hodí rukou proti zdi, nezpůsobí vzhledem k malé rychlosti a tudíž i minimální kinetické energii prakticky žádnou destrukci. Stejný projektil vystřelený vysokou rychlostí z pušky ale může ve zdi zanechat pořádnou díru. Teď už víte, proč.

Kinetická energie má sestru. Seznamte se s polohovou energií!

Obě se řadí pod mechanickou energii a často přechází jedna v druhou. Polohovou (potenciální) energii má každé těleso, které dosáhlo určité výšky. Je vyjádřením práce, kterou je potřeba vynaložit na zvednutí tělesa. V praktických situacích se polohová energie změní v kinetickou a naopak velmi snadno. Představte si vozík na horské dráze. V momentě, kdy se řítí po trati směrem dolů, dosáhne v nejnižší části svojí maximální kinetické energie. Při jízdě směrem nahoru se však kinetická energie postupně přeměňuje na potenciální. Když jedete ve výtahu, který postupně zastavuje v různých patrech, dochází průběžně také k přeměně kinetické energie na polohovou.

Seznamte se s polohovou energií! Horská dráha

Kinetická energie nemůže dosahovat záporných hodnot, nanejvýš bude nulová ve vztahu k jinému tělesu. V každodenních situacích je dobré mít na paměti, že zákon zachování energie platí i v případě energie kinetické. Myslete na to, než vstoupíte bez rozhlédnutí do vozovky nebo v roli řidiče překračujete povolenou rychlost, zkušenost s kinetickou energií nemusí být vždy příjemná.

Podobné články

Jak vybrat dodavatele elektřiny? 5 tipů, jak najít toho nejlepšího
Jana Březinová  06.04.2025

Jak vybrat dodavatele elektřiny? 5 tipů, jak najít toho nejlepšího

Chcete za energie platit méně, a proto hledáte nového dodavatele energií? Změna dodavatele vám opravdu může přinést značnou úsporu peněz, ale zapomínat byste neměli ani na další důležité faktory. Zjistěte, jak na výběr dodavatele elektřiny.

Srovnávač energií: Jak najít ten důvěryhodný?
Redakce Elektřina.cz  08.06.2022

Srovnávač energií: Jak najít ten důvěryhodný?

České přísloví praví, že všechno zlé je pro něco dobré. Pokud to přirovnáme k rostoucím cenám elektřiny a plynu, lze říct, že nás stávající situace nutí více přemýšlet nad tím, kdo a za jakou cenu nám potřebné energie dodává. Také pojem srovnávač už nám Čechům není cizí a víme, že pokud chceme porovnat více nabídek najednou, je nejlepší cestou nezávislý a kvalitní nástroj, který tuto práci učiní za nás. Jenže i těch je v poslední době jako hub po dešti. Jak tedy najít ten důvěryhodný?

Dodavatel poslední instance (DPI): Vše, co potřebujete vědět
Redakce Elektřina.cz  18.04.2022

Dodavatel poslední instance (DPI): Vše, co potřebujete vědět

Dodavatel poslední instance vás chrání v případech, kdy váš dodavatel elektřiny nebo plynu zkrachuje nebo vám z jiného důvodu přestane dodávat energie. O dodávky energií sice nepřijdete, ale musíte počítat s tím, že se vám mohou výrazně navýšit ceny. Navíc u DPI můžete zůstat maximálně 6 měsíců. Co dalšího se hodí o DPI vědět?