L'énergie cinétique fait référence à l'énergie qui fait bouger quelque chose. Dans cet article, nous passerons en revue tout en profondeur concernant ce qui est le énergie cinétique de la lumière. Ici, nous allons explorer et trouver les réponses à la liste des questions suivantes :
- Quelle est l'énergie cinétique de la lumière ?
- La lumière a-t-elle de l'énergie cinétique ?
- Comment trouver l’énergie cinétique de la lumière ?
- Équation de l’énergie cinétique de la lumière.
- Comment trouver l'énergie cinétique à la vitesse de la lumière ?
- Comment trouver l'énergie cinétique à partir de la quantité de mouvement ?
- Comment l'énergie cinétique et la quantité de mouvement sont-elles liées?
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L'énergie est une propriété des objets qui peut être transmise à d'autres objets ou changée sous diverses formes, mais elle ne peut pas être générée ou détruite. C'est une qualité d'entités qui peut être transmise à d'autres objets ou transformée en d'autres espèces. L'énergie cinétique est l'énergie associée aux objets en mouvement ou au mouvement.
En savoir plus sur les bases et les types d'énergie
Voici la définition de l’énergie cinétique :
"L'énergie cinétique d'un objet est la mesure du travail qu'un objet peut faire en vertu de son mouvement."
Unités de mesure de l'énergie cinétique :
L'unité SI d'énergie cinétique est le Joule, c'est-à-dire équivaut à 1 kg.m2.s-2
L'unité CGS d'énergie cinétique est l'erg.
En savoir plus sur les utilisations de l'énergie cinétique
Types d'énergie cinétique :
Ils sont cinq types d'énergie cinétique comme indiqué ci-dessous
- Energie radiante
- L'énérgie thermique
- Énergie sonore
- Énergie électrique
- Énergie mécanique
Voyons maintenant quel est le énergie cinétique de la lumière?
Quelle est l'énergie cinétique de la lumière ?
L'énergie lumineuse est une sorte de rayonnement électromagnétique avec des longueurs d'onde que l'œil humain peut percevoir.
L'énergie cinétique est définie comme l'énergie qui fait bouger les objets. S'il a la capacité d'élever quelque chose, il est considéré comme de l'énergie potentielle. Cependant, c'est la même énergie qui se présente de différentes manières. Par conséquent, parce que la lumière n'est également qu'une énergie en mouvement, elle peut être appelée « énergie cinétique ».
La lumière a-t-elle de l'énergie cinétique?
Lorsque l’énergie fait bouger des objets, on parle d’énergie cinétique.
L'énergie lumineuse est le résultat de son mouvement. Comme les photons n'ont pas de masse, leur énergie cinétique est égale à leur énergie totale. Ainsi, la lumière a une énergie cinétique.
Comment trouver l'énergie cinétique de la lumière?
La lumière, qui est une sorte de rayonnement électromagnétique, a une énergie cinétique.
L'énergie relativiste E d'une particule de masse au repos m0 et l'impulsion p est donnée par
E2-p2c2 = m02c4
Si la masse au repos m0 de la particule est nulle (comme pour la lumière également appelée photons),
Nous avons
E = pc ou p = E/c
Mais p = νE/c2
νE/c2= E/c
donc, ν=c
Il montre que la vitesse d'une particule de masse au repos nulle est toujours égale à c, la vitesse de la lumière.
Comme nous sache que pour un photon de fréquence ν,
E=hν
Où h = constante de la planche
La lumière est constituée de particules aux caractéristiques ondulatoires, comme les photons. L'idée de dualité onde-particule est utilisée pour caractériser cette propriété particulière de la lumière qui semble ondulatoire. La longueur d'onde de la lumière visible va de 400 à 700 nanomètres (nm).
Équation de l'énergie cinétique de la lumière.
Pour calculer l'énergie cinétique, multipliez la masse par le carré de la vitesse par la constante 1/2. Cette équation a deux variables : la masse du corps (m) et sa vitesse (v).
Sa représentation classique est la suivante :
Ek=(1/2)vm2
Et sa représentation relativiste est donnée par,
Comment trouver l'énergie cinétique à la vitesse de la lumière ?
Si quelque chose bouge à la vitesse de la lumière, il aura une quantité infinie d'énergie cinétique, qui est plus grande que l'univers entier. La raison derrière cela est que rien ne peut bouger plus vite ou à un rythme plus rapide que la lumière.
Selon la mécanique classique, l'énergie cinétique d'un corps est déterminée par la masse du corps ainsi que la vitesse du corps.
La masse multipliée par le carré de la vitesse, et multipliée par la constante 1/2, est égale à l'énergie cinétique. Voici l'équation :
Ek=(1/2)vm2
Où,
m = masse et v= vitesse (ou la vitesse) du corps
L'équation suivante décrit la relation entre l'énergie cinétique classique d'un objet et sa quantité de mouvement :
Ek=p2/ 2m
Où, P = élan
Pour calculer l'énergie cinétique d'un corps dont la vitesse est une grande fraction de celle de la lumière, il faut utiliser la relativité restreinte pour tenir compte du fait que le corps se déplace à la vitesse de la lumière. Il est important de comprendre comment utiliser la relativité restreinte aux problèmes impliquant des particules à grande vitesse afin de les résoudre.
Pour tenir compte de la quantité de mouvement linéaire en relativité restreinte, nous devons modifier la formule. La formulation relativiste de la quantité de mouvement linéaire utilise m pour la masse au repos, v et v pour la vitesse et la vitesse, respectivement, et c pour la vitesse de la lumière dans le vide, l'expression relativiste de la quantité de mouvement linéaire est :
p=mγv
Où γ= facteur de Lorentz
Considérant que l'énergie cinétique d'un objet est proportionnelle à sa quantité de mouvement, nous voyons naturellement que la formule relativiste de l'énergie cinétique serait différente de son équivalent classique. En fait, la formulation relativiste de l'énergie cinétique est la suivante :
L'équation démontre que l'énergie d'un objet approche l'infini lorsque la vitesse de l'objet v approche la vitesse de la lumière c . La conclusion est qu'un élément ne peut pas être accéléré au-delà de cette limite.
Comment trouver l'énergie cinétique à partir de la quantité de mouvement ?
L'énergie cinétique est la quantité d'énergie que possède un matériau lorsqu'il accélère, tandis que la quantité de mouvement est la quantité de masse qu'un élément possède lorsqu'il se déplace.
Multipliez et divisez R.H.S. par m
Nous savons que p=mv. En remplaçant mv dans l'équation ci-dessus, nous obtenons,
Comment l'énergie cinétique et la quantité de mouvement sont-elles liées?
Il existe une corrélation entre l'énergie cinétique et la quantité de mouvement en raison de leurs liens avec la masse et la vitesse
En utilisant les mathématiques, la relation entre l'énergie cinétique et la quantité de mouvement peut être exprimée sous la forme
En conséquence, nous pouvons affirmer que l'énergie cinétique d'un corps est la relation entre la quantité de mouvement linéaire d'une substance et son énergie cinétique qui est étudiée.
En raison de la relation de quantité d'énergie, la quantité de mouvement augmente directement avec la vitesse dans un objet constant, mais l'énergie cinétique augmente en proportion directe avec le carré de la vitesse.
Donc, ici dans cet article, nous avons étudié ce qu'est l'énergie cinétique de la lumière.
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Je suis Prajakta Gharat. J'ai terminé mes études supérieures en physique en 2020. Actuellement, je travaille en tant qu'expert en physique pour Lambdageeks. J'essaie d'expliquer le sujet de physique facilement compréhensible de manière simple.