Wat is Kinetische energie?

Voorbeeld 9.3 (Auto tegen voetganger)

Een auto van $1300\,\mathrm{kg}$ met $100\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 27.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ draagt $E_k = \tfrac12 \times 1300 \times 27.8^2 \approx 5.0 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$; een voetganger van $70\,\mathrm{kg}$ met $1.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ draagt $\tfrac12 \times 70 \times 1.5^2 \approx 79\,\mathrm{J}$ — zesduizend keer minder. Snelheid is duur: het kwadraat zorgt daarvoor.

Voorbeeld 9.5 (Watertoren)

Elke kubieke meter water ($1000\,\mathrm{kg}$) die $30\,\mathrm{m}$ hoog in een watertoren is opgeslagen, bevat $1000 \times 9.81 \times 30 \approx 2.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$ — ongeveer zes tiende van de kinetische energie van de auto hierboven. Steden leggen energie boven hun hoofd aan.

Voorbeeld 18.2 (Ordegrootten)

• een voetganger, $70\,\mathrm{kg}$ met $1.4\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k = \tfrac12 \times 70 \times 1.4^2 \approx 69\,\mathrm{J}$;
• een auto, $1300\,\mathrm{kg}$ met $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 36.1\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 8.5 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$;
• een hogesnelheidstrein, $m = 3.85 \times 10^{5}\,\mathrm{kg}$, met $320\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 88.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 1.5 \times 10^{9}\,\mathrm{J}$;
• een geweerkogel, $8.0\,\mathrm{g}$ met $800\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 2.6\,\mathrm{kJ}$.

Zeven ordegrootten scheiden de wandeling van de trein. En $E_k$ groeit met het kwadraat van de snelheid: bij $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ draagt de auto $4$ keer de energie die hij bij $65\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ heeft — vier keer zoveel als zijn remmen moeten wegnemen.