Kinetische Energie berechnen

Die Geschwindigkeit kann auch in km/h oder mph eingegeben werden.

Was ist kinetische Energie?

Jeder bewegte Körper trägt aufgrund seiner Bewegung Energie. Diese kinetische Energie hängt von der Masse und vom Quadrat der Geschwindigkeit ab: E = ½ × m × v². Mit Kilogramm und Metern pro Sekunde ergibt sich das Ergebnis in Joule.

Warum das Geschwindigkeitsquadrat wichtig ist

Die Geschwindigkeit geht quadratisch ein. Doppelte Geschwindigkeit bedeutet vierfache kinetische Energie. Deshalb benötigt ein Auto bei 100 km/h ungefähr den vierfachen Bremsweg wie bei 50 km/h. Die Bremsen müssen die vierfache Energie in Wärme umwandeln.

Beispiel

Ein Auto mit 1200 kg fährt 90 km/h. Zuerst wird die Geschwindigkeit in Einheiten des SI umgerechnet: 90 / 3,6 = 25 m/s. Die kinetische Energie beträgt 0,5 × 1200 × 25² = 375 000 J, also 375 kJ.

Umgekehrte Berechnung

Sind Energie und Masse bekannt, gilt v = √(2 × E / m). Sind Energie und Geschwindigkeit bekannt, gilt m = 2 × E / v². Dafür bietet der Rechner jeweils einen eigenen Modus.

Grenzen

Die Formel beschreibt die Translation, auch auf gekrümmten Bahnen. Ein rotierendes Rad oder Schwungrad besitzt zusätzlich Rotationsenergie. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit gilt die klassische Formel nicht mehr.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die kinetische Energie aus Masse und Geschwindigkeit?

In diesem Beispiel ergibt die klassische Formel für 1000 kg bei 72 km/h eine kinetische Translationsenergie von 200 kJ. Die Geschwindigkeit wird zuerst in Meter pro Sekunde umgerechnet. Rotationsenergie ist ausgeschlossen. Nahe der Lichtgeschwindigkeit ist eine relativistische Rechnung erforderlich.

Mit diesen Werten berechnen