Kinetisk och potentiell energi

Rörelseenergi är energi besatt av en kropp på grund av dess rörelse. Potentiell energi är energin besad av en kropp på grund av dess placera eller stat. Medan en objekts kinetisk energi är relativt förhållandet till andra föremål i sin miljö är potentiell energi helt oberoende av omgivningen. Därför är acceleration av ett objekt inte uppenbart i rörelsen av ett objekt, där andra föremål i samma miljö också är i rörelse. Till exempel, en kula som simmar förbi en person som står står för kinetisk energi, men kulan har ingen kinetisk energi med hänsyn till ett tåg som rör sig längs sidan.

Jämförelsediagram

Kinetic Energy vs Potential Energy jämförelse diagram

	Rörelseenergi	Potentiell energi
Definition	En kropps eller ett systems energi med avseende på kroppens eller partiklarnas rörelse i systemet.	Potentiell energi är den lagrade energin i ett objekt eller system på grund av sin position eller konfiguration.
Förhållande till miljön	Kinetisk energi hos ett objekt är i förhållande till andra rörliga och stationära föremål i sin omedelbara miljö.	Potentiell energi är inte relaterad till objektets miljö.
Överlåtelse	Kinetisk energi kan överföras från ett rörligt föremål till ett annat, säg i kollisioner.	Potentiell energi kan inte överföras.
exempel	Flödande vatten, till exempel när det faller från ett vattenfall.	Vatten på toppen av ett vattenfall, före fällningen.
SI-enheten	Joule (J)	Joule (J)
Bestämningsfaktorer	Hastighet / hastighet och massa	Höjd eller avstånd och massa

Innehåll: Kinetisk och potentiell energi

• 1 Interkonversion av kinetisk och potentiell energi
• 2 Etymology
• 3 Typer av kinetisk energi och potentiell energi
• 4 applikationer
• 5 referenser

Interkonversion av kinetisk och potentiell energi

Energibesparingslagen säger att energi inte kan förstöras men endast kan omvandlas från en form till en annan. Ta ett klassiskt exempel på en enkel pendel. Som pendelsvängningar rör sig den uppskjutna kroppen högre och på grund av sin position ökar potentialen energi och når ett maximum överst. När pendeln börjar sin nedåtgående sväng omvandlas den lagrade potentiella energin till kinetisk energi.

När en fjäder sträcker sig till ena sidan, utövar den en kraft åt den andra sidan så att den kan återgå till dess ursprungliga tillstånd. Denna kraft kallas återställande kraft och verkar för att föra objekt och system till sin låga energinivåposition. Den kraft som krävs för att sträcka fjädern lagras i metall som potentiell energi. När våren släpps omvandlas den lagrade potentiella energin till kinetisk energi av återställningskraften.

När någon massa lyfts, verkar jordens gravitationskraft (och återställningskraften i det här fallet) att den kommer tillbaka ner. Den energi som behövs för att lyfta upp massan lagras som potentiell energi på grund av sin position. När massan släpps omvandlas lagrad potentiell energi till kinetisk energi.

Etymologi

Ordet "kinetisk" härstammar från det grekiska ordet Kinesis, vilket betyder "rörelse". Begreppen "kinetisk energi" och "arbete", som förstod och används idag, härstammar från 1800-talet. I synnerhet är "kinetisk energi" trodd att ha blivit gjord av William Thomson (Lord Kelvin) omkring 1850.

Begreppet "potentiell energi" skapades av William Rankine, en skotsk fysiker och ingenjör som bidragit till en rad olika vetenskaper, inklusive termodynamik.

Typer av kinetisk energi och potentiell energi

Kinetisk energi kan klassificeras i två typer, beroende på typ av objekt:

• Translational kinetisk energi
• Rotations kinetisk energi

Starka, icke roterande kroppar har rätlinjig rörelse. Således är translationell kinetisk energi kinetisk energi som ägs av ett föremål som rör sig i en rak linje. Kinetic energi hos ett objekt är relaterat till dess momentum (produkt av massa och hastighet, p = mv där m är massa och v är hastighet). Kinetisk energi är relaterad till momentum genom relationen E = p ^ 2 / 2m och följaktligen är translational kinetisk energi beräknad som E = ½ mv ^ 2. Starka kroppar som roterar längs deras masscentrum har roterande kinetisk energi. Rotationskinetisk energi hos en roterande kropp beräknas som den totala kinetiska energin hos sina olika rörliga delar. Kroppar i vila har också kinetisk energi. Atomerna och molekylerna i den är i konstant rörelse. Den kinetiska energin hos en sådan kropp är måttet av dess temperatur.

Potentiell energi klassificeras beroende på vilken återställningskraft som är tillämplig.

• Potentiell gravitationsenergi - potentiell energi hos ett objekt som är förknippat med gravitationskraften. Till exempel när en bok placeras ovanpå ett bord är energi som krävs för att höja boken från golvet och den energi som boken har på grund av sin förhöjda position på bordet gravitationspotentialenergi. Här är gravitation återställningskraften.
• Elastisk potentiell energi - energi som besittas av en elastisk kropp som bågen och katapulten när den sträcker sig och deformeras i en riktning är elastisk potentiell energi. Återställningskraften är elasticitet som verkar i motsatt riktning.
• Kemisk potentiell energi - energi relaterad till arrangemang av atomer och molekyler i en struktur är kemisk potentiell energi. Kemisk energi som innehas av ett ämne på grund av den potential som det måste genomgå en kemisk förändring genom att delta i en kemisk reaktion är kemisk potentiell energi av ämnet. När t.ex. bränsle används, omvandlas kemisk energi som lagras i bränsle för att producera värme.
• Elektrisk potentiell energi - Energi som innehas av ett föremål på grund av sin elektriska laddning är elektrisk potentiell energi. Det finns två typer - elektrostatisk potentiell energi och elektrodynamisk potentiell energi eller magnetisk potentiell energi.
• Kärnkraftpotentialenergi - potentiell energi som partiklarna (neutroner, protoner) innehar i en atomkärna är kärnpotentialenergi. Exempelvis omvandlas vätefusion i solen till potentiell energi som lagras i solmaterial till ljusenergi.

tillämpningar

• Bergbanan i en nöjespark börjar med omvandling av kinetisk energi till gravitationspotentialenergi.
• Den gravitationella potentiella energin håller planeter i omlopp runt solen.
• Projektiler kastas av en trebuchet som använder sig av gravitationspotentialenergi.
• I rymdfarkoster används kemisk energi för avtagning, varpå den kinetiska energin ökas för att nå omloppshastighet. Kinetisk energi som uppnåtts förblir konstant i omlopp.
• Kinetisk energi som ges för att cue en boll i ett spel biljard överförs till andra bollar genom kollisioner.

referenser

• Wikipedia: Kinetisk energi
• Wikipedia: Potentiell energi