Kinetická energie je jednoduše energie pohybu. Je přítomen ve všem, co se pohybuje, od vozíku horské dráhy až po vašeho každodenního řidiče. Rozdíl mezi malou nehodou a totálním zničením vašeho auta spočívá v rychlosti. Auto, které narazilo do zdi rychlostí 5 mph, může potřebovat jen rychlý nátěr. Ale co když havarujete při rychlosti 40 mph? S největší pravděpodobností bude rám prohnutý natolik, že jej nelze obnovit.
Vzorec je standardní pro fyziku:
KE = 1/2 * m * v²
Zde m je hmotnost a v je rychlost. Klíčovým bodem je, že rychlost je na druhou. To znamená, že energie neroste lineárně s rychlostí. Pokud zdvojnásobíte rychlost, energie se zčtyřnásobí. Pravděpodobně jste si toho pocitu všimli sami. Zdá se, že váš motor táhne rychleji z 0 na 20 mph než z 40 na 60 mph, i když je nárůst rychlosti v obou případech stejný.
Podívejme se na čísla. Chcete-li zjistit energii potřebnou pro zrychlení, musíte vypočítat konečnou kinetickou energii a odečíst od ní počáteční energii.
Pro zrychlení z 0 na 20 mph je matematika jednoduchá, protože začít od nuly znamená, že není co odečítat. Výsledek je úměrný hmotnosti 200 (200 m).
Nyní se podívejme na rozsah 40 až 60 mph. Vypočítáte energii při 60 mph a odečtete energii, které již bylo dosaženo při 40 mph.
KE = 1/2 * m * 60² – 1/2 * m * 40²
To dává 1800 m minus 800 m. Výsledkem je 1000 m.
Srovnání obou scénářů odhaluje krutou realitu. Překonání stejného nárůstu o 20 mph, když už se rychle pohybujete, vyžaduje pětkrát více energie. Právě tento princip kinetické energie je hlavním důvodem, proč je akcelerace ve vysokých rychlostech pomalá.
Skutečný svět je samozřejmě složitější než rovnice z učebnice. Aerodynamický odpor se také zvyšuje s druhou mocninou rychlosti a působí jako rostoucí brzda. Převodové poměry určují, kolik točivého momentu skutečně dosáhne na kola při určitých otáčkách motoru. Hranice přilnavosti vozovky někdy omezují rozjezd, než motor dosáhne maximálního výkonu.
Tyto faktory zvyšují složitost. Výpočet kinetické energie však zůstává nejlepším výchozím bodem pro pochopení toho, proč je čas zrychlení vašeho vozu z 0-60 těžší překonat, než se zdá na papíře.
Fyzika se nemění. Totéž lze říci o pocitu tlaku ze vzduchové stěny, na který narazíte při honbě za vyššími čísly.
