Rechner für die kinetische Energie
Kinetische Energie, Geschwindigkeit oder Masse aus E = ½mv².
Fülle die Felder aus, dann erscheint das Ergebnis hier automatisch.
Berechne die translatorische Bewegungsenergie, die Geschwindigkeit aus der Energie oder die Masse aus Energie und Geschwindigkeit. Vergleiche Geschwindigkeiten im selben Bezugssystem: Die Energie hängt von der Bewegung relativ zum Beobachter ab. ½mv² ist klassisch; Rotation, Verformung beim Aufprall und relativistische Effekte sind ausgeschlossen. Energie allein bestimmt keinen Bremsweg.
So funktioniert es
Formel und Logik
E = m v²/2; v = √(2E/m); m = 2E/v². Die direkte Rechnung benötigt positive Masse; Geschwindigkeit und Energie sind nichtnegativ. Berechnet wird der Geschwindigkeitsbetrag ohne Richtung. Doppelte Geschwindigkeit bedeutet bei gleicher Masse vierfache Energie.
Beispiel
2 kg bei 3 m/s: E = 2 × 3²/2 = 9 J. Bei 6 m/s hat derselbe Körper 36 J. Umgekehrt ergeben E = 100 J und m = 8 kg eine Geschwindigkeit √25 = 5 m/s; E = 50 J und v = 10 m/s ergeben m = 1 kg.
Felder und Einheiten
- Was gesucht ist — Auswahl aus der Liste
- Masse — kg
- Geschwindigkeit — m/s
- Energie — J
- Masse — kg
- Energie — J
- Geschwindigkeit — m/s
So wird gerechnet
- — Wähle die gesuchte Größe und gib die anderen beiden in kg, m/s und J ein.
- — Gib den Geschwindigkeitsbetrag ein. Teile km/h durch 3,6: 36 km/h = 10 m/s.
- — Geschwindigkeit null ist für die Energieberechnung gültig; zur Massenberechnung ist die Division durch v² dann nicht definiert.
Rechenweg und Grenzen
- Rechenweg
- Formel und Logik
- Datenquelle oder Norm
- OpenStax: klassische kinetische Energie und Bezugssystem
- Einschränkung
- Klassische translatorische Bewegungsenergie. Geschwindigkeiten vergleichbar mit der Lichtgeschwindigkeit benötigen relativistische Rechnung.
FAQ
Kann die Geschwindigkeit negativ sein?
Das Feld erwartet den Betrag. Entgegengesetzte Geschwindigkeiten +v und −v haben durch das Quadrat die gleiche Energie.
Ist das die gesamte Energie eines Rades?
Nein. Zur translatorischen Energie mv²/2 kommt die Rotationsenergie Iω²/2. Das Trägheitsmoment wird hier nicht eingegeben.
Erhalte ich Bremsweg oder Aufprallkraft?
Nein. Der Bremsweg benötigt Bremskräfte und Bedingungen; eine mittlere Aufprallkraft benötigt Stoppweg oder Stoppzeit und ein Kollisionsmodell.
Wie wird Energie in Kilojoule eingegeben?
Das Feld verwendet Joule: 1 kJ = 1000 J. Für 1 kJ und 80 kg gib 1000 und 80 ein: v = √(2000/80) = 5 m/s. Eine Eingabe von 1 statt 1000 verändert die Rechnung, nicht nur die Beschriftung.