Kinetisk energi er energien relateret til bevægelse og potentiel energi er energien relateret til position i et system. Generelt er energi evnen til at udføre arbejde. Både kinetisk energi og potentiel energi repræsenterer de to grundlæggende typer af eksisterende energi. Enhver anden energi er en anden version af potentiel energi eller kinetisk energi eller en kombination af begge. For eksempel er mekanisk energi en kombination af kinetisk og potentiel energi.
I denne artikel fortæller vi dig alt, hvad du behøver at vide om kinetisk og potentiel energi, dens egenskaber og eksempler.
kinetisk og potentiel energi
Kinetisk energi
Kinetisk energi er den type energi, der er forbundet med bevægelse. Alt, der bevæger sig, har kinetisk energi. I det internationale system (SI) er enheden for kinetisk energi jouje (J), som er den samme enhed som arbejde. En joule er lig med 1 kg.m2/s2. Der er mange eksempler på brug af kinetisk energi i hverdagen.
- Bowling: Bowling er en person, der kaster en bold på 3-7 kg for at slå 10 kegle ned, hvilket er baseret på den kinetiske energi, som bolden bæres, og som afhænger af boldens masse og hastighed.
- vind: Vind er ikke andet end luft i bevægelse. Den kinetiske energi af luftbevægelser kan omdannes til elektricitet ved hjælp af vindmøller.
- Termisk energi: Termisk energi er den kinetiske energi, der er forbundet med den mikroskopiske bevægelse af partikler i et system. Når vi opvarmer vand eller en hvilken som helst anden genstand, tilføjer vi kinetisk energi gennem varmeoverførsel.
Kinetisk energi
Potentiel energi er den type energi, der er relateret til relativ position i et system, det vil sige positionen af et objekt i forhold til et andet. To separate magneter har potentiel energi i forhold til hinanden. I SI er enheden for potentiel energi jouje (J), ligesom kinetisk energi. En joule er lig med 1 kg.m2/s2.
Mange af de kilder, vi bruger til energi, afhænger af potentiel energi.
- Energi lagret i dæmninger: Vand lagret i et forhøjet reservoir, såsom en dæmning, har gravitationel potentiel energi. Når vandet falder, omdanner det den potentielle energi til kinetisk energi, der er i stand til at udføre arbejde i turbiner placeret i bunden af dæmningen. Den elektricitet, der genereres af disse møller, distribueres til det lokale distributionsnet.
- Fjedre: Når en fjeder strækkes eller komprimeres, lagrer den en vis mængde energi i form af elastisk potentiel energi. Når fjederen udløses, omdannes den lagrede potentielle energi til kinetisk energi.
- Bue og pil: En bue og pil er et eksempel på, hvordan elastisk potentiel energi omdannes til kinetisk energi. Når buestrengen strækkes, lagres det udførte arbejde i den strakte streng som potentiel energi. Når du løsner strengen, omdannes strengens potentielle energi til kinetisk energi, som derefter overføres til pilen.
- Elektricitet: Elektricitet er en form for potentiel energi, der er bestemt af placeringen af ladninger i et system (det elektriske felt).
Hvordan virker kinetisk energi?
Når et objekt er i bevægelse, er det fordi det har kinetisk energi. Hvis det kolliderer med et andet objekt, kan overføre denne energi til det, så det andet objekt bevæger sig også. For at et objekt kan erhverve bevægelse eller kinetisk energi, skal der påføres arbejde eller kraft på det.
Jo længere kraften påføres, jo større hastighed opnås af det bevægende objekt og dets kinetiske energi. Masse er også relateret til bevægelsesenergien. Jo større kroppens masse er, jo større er den kinetiske energi. Det kan nemt omdannes til varme eller andre typer energi.
Blandt egenskaberne ved kinetisk energi har vi:
- Det er en af energiens manifestationer.
- Det kan overføres fra en krop til en anden.
- Det kan omdannes til en anden type energi, for eksempel til termisk energi.
- Du skal bruge kraft for at starte bevægelse.
- Det afhænger af kroppens hastighed og masse.
Summen af kinetisk og potentiel energi producerer mekanisk energi (energi, der relaterer et objekts position til dets bevægelse). Som nævnt tidligere, dynamik refererer til bevægelse. Potentiale refererer til mængden af energi lagret i kroppen i hvile.
Derfor vil den potentielle energi afhænge af objektets eller systemets position i forhold til kraftfeltet, der omgiver det. Kinetisk energi afhænger af et objekts bevægelse.
Typer af potentiel energi
gravitationel potentiel energi
Gravitationel potentiel energi er defineret som den energi, som en massiv genstand besidder, når den er nedsænket i et gravitationsfelt. Gravitationsfelter skabes omkring meget massive objekter, ligesom masserne af planeterne og solen.
For eksempel har en rutsjebane den højeste potentielle energi på sit højeste punkt på grund af dens nedsænkning i Jordens gravitationsfelt. Når først bilen falder og mister højden, omdannes den potentielle energi til kinetisk energi.
elastisk potentiel energi
Elastisk potentiel energi er relateret til et stofs elastiske egenskaber, det vil sige dets tendens til at vende tilbage til sin oprindelige form efter at være blevet udsat for en deformationskraft, der er større end dets modstand. Et oplagt eksempel på elastisk energi er den energi, som en fjeder besidder, som udvider eller trækker sig sammen på grund af en ydre kraft og vender tilbage til sin oprindelige position når den ydre kraft ikke længere påføres.
Et andet eksempel er bue- og pilsystemet, når buen trækkes med elastiske fibre, når den elastiske potentielle energi et maksimum, let bøjer træet, men hastigheden forbliver nul. I næste øjeblik omdannes den potentielle energi til kinetisk energi, og pilen skyder ud i fuld fart.
kemisk potentiel energi
Kemisk potentiel energi er den energi, der er lagret i de kemiske bindinger af atomer og molekyler. Et eksempel er glukose i vores krop, som lagrer kemisk potentiel energi, som vores krop omdanner (gennem en proces kaldet metabolisme) til termisk energi for at opretholde kropstemperaturen.
Det samme gælder fossile brændstoffer (kulbrinter) i en bils benzintank. Den kemiske potentielle energi, der er lagret i benzinens kemiske bindinger, omdannes til mekanisk energi, der driver køretøjet.
elektrostatisk potentiel energi
I elektricitet gælder også begrebet potentiel energi, som kan omdannes til andre energiformer, som f.eks kinetisk, termisk eller lys, givet elektromagnetismens enorme alsidighed. I dette tilfælde kommer energien fra styrken af det elektriske felt skabt af de ladede partikler.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om kinetisk og potentiel energi.