운동에너지 - I

물체가 운동으로 인해 가지고 있는 에너지를 운동 에너지라고 합니다. 물체가 속도 v로 움직이는 경우 운동 에너지는 질량과 속도의 제곱 곱의 1/2로 정의됩니다.

여기서 속도의 제곱은 그 자체와 함께 속도 벡터의 내적입니다. 따라서 운동 에너지는 운동 방향과 무관하고 물체의 속도에만 의존하기 때문에 스칼라 양입니다.

질량과 속도의 제곱은 절대 음수일 수 없습니다. 따라서 물체가 가지고 있는 운동 에너지는 항상 양수이며 속도가 증가함에 따라 빠르게 증가합니다.

예를 들어, 질량이 다른 두 개의 볼링공이 같은 속도로 움직이는 경우 두 번째 볼링공은 질량이 두 배이기 때문에 운동 에너지가 두 배입니다.

가벼운 공의 속도가 두 배가 되면 운동 에너지가 4배 증가합니다. 물체의 질량이나 속도가 무시할 수 있는 수준이면 운동 에너지는 0이 됩니다.