Kinetická a potenciální energie

The Kinetická energie je energie spojená s pohybem a potenciální energie je energie spojená s pozicí v systému. Energií je obecně schopnost pracovat.

Kinetická i potenciální energie představují dva základní druhy energie existující. Jakákoli jiná energie je jinou verzí kinetické nebo potenciální energie nebo kombinací obou. Například mechanická energie je kombinací kinetické a potenciální energie.

Co je to kinetická energie?

Kinetická energie je typ energie spojená s pohybem. Všechno, co se pohybuje, má kinetickou energii.

V mezinárodním systému (SI) je jednotkou kinetické energie jouje (J), stejná jako jednotka práce. Jeden joul odpovídá 1 kg.m^dva/ s^dva.

Vzorec pro výpočet kinetické energie

Kinetická energie (E._k) lze vypočítat pomocí vzorce:

A_k= ½ m. proti^dva,

kde:

• m odpovídá hmotnosti předmětu a
• proti rychlostí objektu.

Z tohoto vzorce můžeme odvodit, že kinetická energie závisí na množství hmoty a na rychlosti. Takže auto stejné rychlosti jako nákladní auto má méně kinetické energie. Na druhou stranu má auto při 80 km / h více kinetické energie než auto při 40 km / h.

Příklady kinetické energie

V každodenním životě existuje mnoho příkladů využití kinetické energie.

Kuželky

Hra bowlingu, kde člověk hodí míč mezi 3 a 7 kg, aby srazil 10 kolíků, je založena na kinetické energii nesené míčem, která závisí na jeho hmotnosti a rychlosti, kterou nese.

Vítr

Vítr není nic jiného než pohybující se vzduch. Kinetická energie z pohybu vzduchu může být transformována na elektrickou energii pomocí větrných turbín.

Termální energie

Tepelná energie je kinetická energie spojená s mikroskopickým pohybem částic v systému. Když ohříváme vodu nebo jakýkoli jiný předmět, zvyšujeme kinetickou energii přenosem tepla.

Co je to potenciální energie?

Potenciální energie je typ energie, která je spojena s relativní polohou v systému, tj. poloha jednoho objektu vzhledem k druhému. Dva samostatné magnety mají navzájem potenciální energii.

V SI je jednotka potenciální energie jouje (J), stejně jako kinetická energie. Jeden joul odpovídá 1 kg.m^dva/ s^dva.

Vzorce pro výpočet potenciální energie

Gravitační potenciální energie je energie způsobená polohou objektu vzhledem k povrchu Země:

A_Str= m.g.h.,

kde:

• m je hmotnost objektu (kilogramy),
• G je konstanta gravitačního zrychlení Země (rovná 9,8 m / s^dva) Y
• h je vzdálenost (výška v metrech) mezi Zemí a objektem.

Gravitační energie závisí na hmotnosti objektu a výšce, ve které je objekt vzhledem k referenční úrovni.

Vzorec pro elastickou potenciální energii se rovná:

A_the= ½ kx^dva

kde:

• k je konstanta síly pružiny a
• X je míra posunutí pružiny z počátečního do koncového bodu.

Když je vzdálenost nulová, to znamená, že pružina nebyla natažena, je elastická potenciální energie rovna 0.

Příklady potenciální energie

Mezi zdroji, které používáme k získávání energie, mnoho závisí na potenciální energii. Uvidíme.

Energie uložená v přehradách

Voda uložená ve zvýšených nádržích, například v přehradách, má gravitační potenciální energii. Padající voda transformuje svou potenciální energii na energii kinetickou, schopnou vykonávat práci v turbínách na dně přehrady. Tyto turbíny vyrábějí elektřinu, která je distribuována do elektrické distribuční sítě měst a měst..

Pružiny

Když je pružina napnutá nebo stlačená, ukládá množství energie ve formě elastická potenciální energie. Po uvolnění pružiny se uložená potenciální energie přemění na kinetickou energii.

Luk a šíp

Luk a šíp jsou příkladem toho, jak se elastická potenciální energie transformuje na kinetickou energii. Když se tětiva natáhne, provede se práce, která se uloží jako potenciální energie do natažené struny. Při uvolnění struny se potenciální energie struny transformuje na kinetickou energii, která se poté přenáší na šipku.

Elektřina

Elektřina je forma potenciální energie určená polohou nábojů v systému (elektrické pole).

Mohlo by vás zajímat:

• Druhy energie
• Obnovitelné a neobnovitelné energie.