A kinetikus energia és a potenciális energia közötti különbség (példákkal)
A Kinetikus energia a mozgáshoz kapcsolódó energia és helyzeti energia a rendszer helyzetével társított energia. Az energia általában a munkavégzés képessége.
A kinetikus és a potenciális energia egyaránt képviseli a két alapvető energiatípus létező. Bármely más energia a kinetikus vagy potenciális energia eltérő változata, vagy mindkettő kombinációja. Például a mechanikai energia a kinetikus és a potenciális energia kombinációja.
| Kinetikus energia | Helyzeti energia | |
|---|---|---|
| Meghatározás | A mozgással járó energia. | A rendszer helyzetéhez kapcsolódó energia. |
| SI egységek | Joule, 1J = kg.m2/ s2 | Joule, 1J = kg.m2/ s2 |
| Képlet | ÉSk= ½ m. v2 |
|
| Etimológia | Görögből kinetikos: mozgásba helyezni. | Latinból potis: képes, lehetséges. |
| Típusok |
|
|
| Függőség | A tömeg és a sebesség mennyisége. | Tömeg és magasság mennyisége (gravitációs). |
Mi a mozgási energia?
A kinetikus energia a típusa energia, amely a mozgással társul. Bármi, ami mozog, mozgási energiával rendelkezik.
A nemzetközi rendszerben (SI) a mozgási energia mértékegysége a dzsujé (J), ugyanaz, mint a munkaé. Egy joule 1 kg-nak felel meg2/ s2.
Képlet a mozgási energia kiszámításához
Kinetikus energia (Ek) kiszámítható a következő képlettel:
ÉSk= ½ m. v2,
hol:
- m megfelel a tárgy tömegének és
- v a tárgy sebességével.
Ebből a képletből arra következtethetünk, hogy a mozgási energia a tömeg mennyiségétől és a sebességtől függ. Így egy teherautóval azonos sebességű autónak kisebb a mozgási energiája. Másrészt egy 80 km / h sebességű autónak több a mozgási energiája, mint a 40 km / h sebességével.
Példák a kinetikus energiára
A mindennapi életben számos példa van a kinetikus energia felhasználására.
Bowling
A teke játék, ahol az ember 3–7 kg közötti labdát dob 10-es leütése érdekében fenyők, a golyó által hordozott mozgási energián alapul, amely annak tömegétől és sebességétől függ visz.
Szél
A szél nem más, mint a mozgásban lévő levegő. A levegő mozgásából származó kinetikus energia szélturbinák segítségével elektromos energiává alakítható.
Hőenergia
A hőenergia kinetikus energia, amely a rendszerben lévő részecskék mikroszkopikus mozgásával társul. Amikor vizet vagy bármilyen más tárgyat melegítünk, hőátadással növeljük a kinetikus energiát.
Mi a potenciális energia?
A potenciális energia a típusa energia, amely a relatív helyzethez kapcsolódik egy rendszeren belül, vagyis az egyik tárgy helyzete a másikhoz képest. Két különálló mágnes rendelkezik potenciális energiával egymás számára.
Az SI-ben a potenciális energia egysége a jouje (J), csakúgy, mint a kinetikus energia. Egy joule 1 kg-nak felel meg2/ s2.
Képletek a potenciális energia kiszámításához
A gravitációs potenciális energia az az objektumnak a Föld felszínéhez viszonyított helyzetéből adódó energia:
ÉSOldal= m.g.h,
hol:
- m a tárgy tömege (kilogramm),
- g a Föld gravitációs gyorsulási állandója (egyenlő 9,8 m / s2) Y
- h a Föld és az objektum közötti távolság (magasság méterben).
A gravitációs energia függ az objektum tömegétől és attól a magasságtól, amelyen az objektum viszonyul egy referenciaszinthez.
A rugalmas potenciális energia képlete megegyezik:
ÉSa=½ kx2
hol:
- k a rugóerő állandó és
- xa rugó elmozdulásának mértéke a kiindulási ponttól a végpontig.
Ha a távolság nulla, vagyis a rugó nincs meghúzva, akkor a rugalmas potenciális energia 0.
Példák a potenciális energiára
Az energia megszerzéséhez felhasznált források közül sok függ a potenciális energiától. Lássuk.
A gátakban tárolt energia
Az emelt víztározókban, például gátakban tárolt víz gravitációs potenciális energiával rendelkezik. A zuhanó víz potenciális energiáját kinetikus energiává alakítja, amely képes a gát alján lévő turbinákban munkát végezni. Ezek a turbinák villamos energiát termelnek, amelyet a városok elektromos elosztó hálózatára osztanak el.
Rugók
Amikor egy rugót kinyújtunk vagy összenyomunk, egy mennyiségű energiát tárol el formájában rugalmas potenciális energia. A rugó felszabadulásakor a tárolt potenciális energia átalakul kinetikus energiává.
Íj és nyíl
Az íj és a nyíl példa arra, hogy a rugalmas potenciális energia hogyan alakul át kinetikus energiává. Az íjhúr kinyújtásakor olyan munkát végeznek, amelyet potenciális energiaként tárolnak a kifeszített húrban. A húr elengedésekor a húr potenciális energiája átalakul kinetikus energiává, amelyet azután a nyílra továbbítanak.
Elektromosság
A villamos energia a potenciális energia egy formája, amelyet a töltések helyzete határoz meg a rendszerben (az elektromos mező).
Érdekes lehet:
- Energiatípusok
- Megújuló és nem megújuló energiák.
