Energia kinetyczna i potencjalna

Plik Energia kinetyczna to energia związana z ruchem i energia potencjalna to energia związana z pozycją w systemie. Ogólnie energia to zdolność do pracy.

Reprezentują zarówno energia kinetyczna, jak i potencjalna dwa podstawowe rodzaje energii istniejący. Każda inna energia jest inną wersją energii kinetycznej lub potencjalnej albo ich kombinacją. Na przykład energia mechaniczna to połączenie energii kinetycznej i potencjalnej.

Co to jest energia kinetyczna?

Energia kinetyczna to rodzaj energia związana z ruchem. Wszystko, co się porusza, ma energię kinetyczną.

W układzie międzynarodowym (SI) jednostką energii kinetycznej jest jouje (J), taka sama jak praca. Jeden dżul odpowiada 1 kg. M^dwa/ s^dwa.

Wzór do obliczania energii kinetycznej

Energia kinetyczna (E._k) można obliczyć ze wzoru:

I_k= ½ m. v^dwa,

gdzie:

• m odpowiada masie obiektu i
• v z prędkością obiektu.

Z tego wzoru możemy wywnioskować, że energia kinetyczna zależy od ilości masy i prędkości. Tak więc samochód poruszający się z taką samą prędkością jak ciężarówka ma mniej energii kinetycznej. Z drugiej strony samochód poruszający się z prędkością 80 km / h ma więcej energii kinetycznej niż samochód poruszający się z prędkością 40 km / h.

Przykłady energii kinetycznej

W życiu codziennym istnieje wiele przykładów wykorzystania energii kinetycznej.

Kręgle

Gra w kręgle, w której człowiek rzuca piłką od 3 do 7 kg, aby strącić 10 kręgli, opiera się na energii kinetycznej przenoszonej przez kulkę, która zależy od jej masy i prędkości, jaką niesie..

Wiatr

Wiatr to nic innego jak poruszające się powietrze. Energię kinetyczną z ruchu powietrza można przekształcić w energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych.

Energia cieplna

Energia cieplna to energia kinetyczna związana z mikroskopijnym ruchem cząstek w układzie. Kiedy podgrzewamy wodę lub inny obiekt, zwiększamy energię kinetyczną poprzez wymianę ciepła.

Co to jest energia potencjalna?

Energia potencjalna to rodzaj energia związana z położeniem względnym w systemie, to znaczy położenie jednego obiektu względem drugiego. Dwa oddzielne magnesy mają dla siebie energię potencjalną.

W SI jednostką energii potencjalnej jest jouje (J), podobnie jak energia kinetyczna. Jeden dżul odpowiada 1 kg. M^dwa/ s^dwa.

Wzory do obliczania energii potencjalnej

Energia potencjalna grawitacyjna to energia wynikająca z położenia obiektu względem powierzchni Ziemi:

I_Str= m.g.h,

gdzie:

• m to masa przedmiotu (kilogramy),
• sol jest stałą przyspieszenia grawitacyjnego Ziemi (równą 9,8 m / s^dwa) Y
• godz to odległość (wysokość w metrach) między Ziemią a obiektem.

Energia grawitacyjna zależy od masy obiektu i wysokości, na jakiej znajduje się obiekt względem poziomu odniesienia.

Wzór na sprężystą energię potencjalną jest równy:

I_the= ½ kx^dwa

gdzie:

• k jest stałą siłą sprężyny i
• x jest miarą przemieszczenia sprężyny od punktu początkowego do punktu końcowego.

Gdy odległość wynosi zero, to znaczy sprężyna nie została rozciągnięta, sprężysta energia potencjalna jest równa 0.

Przykłady energii potencjalnej

Spośród źródeł, których używamy do pozyskiwania energii, wiele zależy od energii potencjalnej. Zobaczmy.

Energia zmagazynowana w tamach

Woda przechowywana w podwyższonych zbiornikach, na przykład w tamach, ma grawitacyjną energię potencjalną. Spadająca woda przekształca swoją energię potencjalną w energię kinetyczną, zdolną do pracy w turbinach na dnie zapory. Turbiny te wytwarzają energię elektryczną, która jest dystrybuowana do sieci dystrybucji energii elektrycznej w miastach..

Sprężyny

Kiedy sprężyna jest rozciągnięta lub ściśnięta, magazynuje energię w postaci elastyczna Energia potencjalna. Po zwolnieniu sprężyny zmagazynowana energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną.

Łuk i strzała

Łuk i strzała są przykładem tego, jak elastyczna energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną. Kiedy cięciwa jest rozciągnięta, wykonywana jest praca, która jest przechowywana jako energia potencjalna w rozciągniętej strunie. Podczas puszczania cięciwy, energia potencjalna cięciwy jest przekształcana w energię kinetyczną, która jest następnie przekazywana do strzały.

Elektryczność

Energia elektryczna jest formą energii potencjalnej określanej przez położenie ładunków w układzie (pole elektryczne).

Możesz być zainteresowany zobaczeniem:

• Rodzaje energii
• Energie odnawialne i nieodnawialne.