Різниця між кінетичною енергією та потенційною енергією (на прикладах)
Кінетична енергія - енергія, пов'язана з рухом і потенційна енергія - енергія, пов’язана з положенням у системі. Енергія, загалом, це здатність виконувати роботу.
І кінетична, і потенційна енергія представляють два основних типи енергії існуючі. Будь-яка інша енергія - це інша версія кінетичної або потенційної енергії або їх поєднання. Наприклад, механічна енергія - це поєднання кінетичної та потенційної енергії.
| Кінетична енергія | Потенційна енергія | |
|---|---|---|
| Визначення | Енергія, пов’язана з рухом. | Енергія, пов’язана з положенням у системі. |
| Одиниці СІ | Джоуль, 1 Дж = кг м2/ с2 | Джоуль, 1 Дж = кг м2/ с2 |
| Формула | Іk= ½ м. v2 |
|
| Етимологія | З грецької кінетикос: привести в рух. | З лат potis: здатний, можливий. |
| Типи |
|
|
| Залежність | Кількість маси та швидкості. | Кількість маси та висоти (гравітаційна). |
Що таке кінетична енергія?
Кінетична енергія - це тип енергія, яка пов'язана з рухом. Все, що рухається, має кінетичну енергію.
У міжнародній системі (СІ) одиницею кінетичної енергії є джоудже (J), така ж, як і робота. Один джоуль відповідає 1 кг м
2/ с2.Формула для розрахунку кінетичної енергії
Кінетична енергія (Еk) можна розрахувати за формулою:
Іk= ½ м. v2,
де:
- м відповідає масі предмета і
- v зі швидкістю об'єкта.
З цієї формули ми можемо зробити висновок, що кінетична енергія залежить від кількості маси та швидкості. Таким чином, автомобіль на тій же швидкості, що і вантажівка, має меншу кінетичну енергію. З іншого боку, автомобіль зі швидкістю 80 км / год має більше кінетичної енергії, ніж автомобіль зі швидкістю 40 км / год.
Приклади кінетичної енергії
У повсякденному житті існує безліч прикладів використання кінетичної енергії.
Боулінг
Гра в боулінг, коли людина кидає м’яч від 3 до 7 кг, щоб збити 10 сосни, базується на кінетичній енергії, яку несе кулька, яка залежить від його маси та швидкості нести.
Вітер
Вітер - це не що інше, як рух повітря. Кінетична енергія від руху повітря може перетворюватися в електричну за допомогою вітрогенераторів.
Термальна енергія
Теплова енергія - це кінетична енергія, пов’язана з мікроскопічним рухом частинок в системі. Коли ми нагріваємо воду або будь-який інший предмет, ми збільшуємо кінетичну енергію за допомогою теплопередачі.
Що таке потенційна енергія?
Потенційна енергія - це тип енергія, яка пов'язана з відносним положенням всередині системи, тобто положення одного об'єкта щодо іншого. Два окремі магніти мають потенційну енергію один для одного.
У SI одиницею потенційної енергії є джоудже (J), як і кінетичною енергією. Один джоуль відповідає 1 кг м2/ с2.
Формули для розрахунку потенційної енергії
Гравітаційна потенційна енергія - це енергія, обумовлена положенням об’єкта відносно поверхні Землі:
ІСтор= m.g.h,
де:
- м - маса предмета (кілограми),
- g - постійна гравітаційного прискорення Землі (рівна 9,8 м / с2) Y
- h - відстань (висота в метрах) між Землею та об’єктом.
Гравітаційна енергія залежить від маси об’єкта та висоти, на якій знаходиться об’єкт відносно еталонного рівня.
Формула для пружної потенціальної енергії дорівнює:
І=½ kx2
де:
- k - постійна сили пружини і
- х- міра переміщення пружини від початкової до кінцевої точки.
Коли відстань дорівнює нулю, тобто пружина не розтягнута, потенціальна енергія пружності дорівнює 0.
Приклади потенційної енергії
Серед джерел, які ми використовуємо для отримання енергії, багато хто залежить від потенційної енергії. Подивимось.
Енергія, що зберігається в дамбах
Вода, що зберігається у підвищених водоймах, наприклад у дамбах, має гравітаційну потенційну енергію. Падаюча вода перетворює свою потенційну енергію в кінетичну енергію, здатну виконувати роботу в турбінах на дні дамби. Ці турбіни виробляють електроенергію, яка розподіляється по електророзподільній мережі міст.
Пружини
Коли пружину розтягують або стискають, вона накопичує кількість енергії у вигляді еластична потенціальна енергія. Коли пружина вивільняється, накопичена потенційна енергія перетворюється на кінетичну енергію.
Лук і стріла
Лук і стріла є прикладом того, як еластична потенційна енергія перетворюється на кінетичну. Коли тятива тягнуться, виконується робота, яка зберігається як потенційна енергія в натягнутій струні. Коли струна звільняється, потенційна енергія струни перетворюється на кінетичну енергію, яка потім передається стрілці.
Електрика
Електрика - це форма потенційної енергії, що визначається положенням зарядів у системі (електричне поле).
Можливо, вам буде цікаво переглянути:
- Види енергії
- Відновлювані та невідновлювані джерела енергії.
