운동 및 위치 에너지

운동 에너지와 위치 에너지의 차이

운동 에너지는 운동과 관련된 에너지이고 위치 에너지는 시스템의 위치와 관련된 에너지입니다. 일반적으로 에너지는 일을 할 수 있는 능력입니다. 운동 에너지와 위치 에너지는 모두 기존 에너지의 두 가지 기본 유형을 나타냅니다. 다른 에너지는 다른 버전의 위치 에너지나 운동 에너지 또는 이 둘의 조합입니다. 예를 들어, 기계적 에너지는 다음과 같은 조합입니다. 운동 및 위치 에너지.

이 기사에서는 운동 및 위치 에너지, 특성 및 예에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다.

운동 및 위치 에너지

운동 및 위치 에너지

운동 에너지

운동 에너지는 운동과 관련된 에너지 유형입니다. 움직이는 모든 것은 운동 에너지를 가지고 있습니다. 국제 시스템(SI)에서 운동 에너지의 단위는 jouje(J)이며 일과 같은 단위입니다. 1줄은 2kg.m2/sXNUMX와 같습니다. 일상 생활에서 운동 에너지를 사용하는 많은 예가 있습니다.

  • 볼링: 볼링은 3~7kg의 공을 던져 10개의 핀을 쓰러뜨리는 경기로, 공의 질량과 속도에 따라 달라지는 공이 운반하는 운동 에너지를 기반으로 합니다.
  • 바람 : 바람은 움직이는 공기에 불과합니다. 공기 이동의 운동 에너지는 풍력 터빈을 사용하여 전기로 변환될 수 있습니다.
  • 열에너지: 열 에너지는 시스템에서 입자의 미세한 움직임과 관련된 운동 에너지입니다. 물이나 다른 물체를 가열할 때 열 전달을 통해 운동 에너지를 추가합니다.

운동 에너지

위치 에너지는 시스템 내의 상대 위치, 즉 다른 물체에 대한 한 물체의 위치와 관련된 에너지 유형입니다. 두 개의 개별 자석은 서로에 대한 위치 에너지를 가지고 있습니다. SI에서 위치 에너지의 단위는 운동 에너지와 마찬가지로 jouje(J)입니다. 1줄은 2kg.m2/sXNUMX와 같습니다.

우리가 에너지로 사용하는 많은 소스는 위치 에너지에 의존합니다.

  • 댐에 저장된 에너지: 댐과 같은 높은 저수지에 저장된 물은 중력 위치 에너지를 가지고 있습니다. 물이 떨어지면 위치 에너지를 댐 바닥에 위치한 터빈에서 작업할 수 있는 운동 에너지로 변환합니다. 이 터빈에서 생성된 전기는 지역 배전망에 분배됩니다.
  • 스프링: 스프링이 늘어나거나 압축되면 탄성 위치 에너지의 형태로 일정량의 에너지를 저장합니다. 스프링이 풀리면 저장된 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다.
  • 활과 화살: 활과 화살은 탄성 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되는 방법의 예입니다. 현이 늘어나면 수행된 작업이 늘어난 현에 위치 에너지로 저장됩니다. 끈을 풀면 끈의 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되어 화살표로 전달됩니다.
  • 전기: 전기는 시스템에서 전하의 위치(전기장)에 의해 결정되는 위치 에너지의 한 형태입니다.

운동 에너지는 어떻게 작동합니까?

잠재력

물체가 움직일 때 그것은 운동 에너지를 가지고 있기 때문입니다. 다른 물체와 충돌하면 이 에너지를 전달할 수 있으므로 두 번째 물체도 움직입니다. 물체가 운동이나 운동 에너지를 얻으려면 일이나 힘이 가해져야 합니다.

힘이 가해지는 시간이 길수록 움직이는 물체의 속도와 운동 에너지가 커집니다. 질량은 또한 운동 에너지와 관련이 있습니다. 몸의 질량이 클수록 운동 에너지가 커집니다.. 열이나 다른 유형의 에너지로 쉽게 변환될 수 있습니다.

운동 에너지의 특성 중에는 다음이 있습니다.

  • 에너지의 발현 중 하나입니다.
  • 그것은 한 몸에서 다른 몸으로 옮길 수 있습니다.
  • 예를 들어 열 에너지와 같은 다른 유형의 에너지로 변환될 수 있습니다.
  • 움직임을 시작하려면 힘을 가해야 합니다.
  • 그것은 신체의 속도와 질량에 달려 있습니다.

운동 에너지와 위치 에너지의 합은 기계적 에너지(물체의 위치를 ​​운동과 관련시키는 에너지)를 생성합니다. 앞서 언급 한 바와 같이, 역학은 움직임을 나타냅니다. 잠재력은 휴식 시 신체에 저장된 에너지의 양을 나타냅니다.

따라서 위치 에너지는 물체 또는 시스템을 둘러싸는 힘장과 관련된 물체 또는 시스템의 위치에 따라 달라집니다. 운동 에너지는 물체의 운동에 의존합니다.

위치 에너지의 유형

위치 에너지의 예

중력 위치 에너지

중력 퍼텐셜 에너지는 질량이 큰 물체가 중력장에 잠겨 있을 때 가지는 에너지로 정의됩니다. 중력장은 매우 거대한 물체 주위에 생성됩니다., 행성과 태양의 질량처럼.

예를 들어, 롤러 코스터는 지구의 중력장에 잠겨 있기 때문에 가장 높은 지점에서 가장 높은 위치 에너지를 갖습니다. 자동차가 넘어져 높이가 떨어지면 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다.

탄성 위치 에너지

탄성 퍼텐셜 에너지는 물질의 탄성 ​​특성, 즉 저항보다 큰 변형력을 받은 후 원래 모양으로 돌아가려는 경향과 관련이 있습니다. 탄성 에너지의 명백한 예는 다음과 같습니다. 스프링이 가지고 있는 에너지로 외부의 힘에 의해 팽창 또는 수축하여 원래의 위치로 돌아갑니다. 일단 외력이 더 이상 가해지지 않습니다.

또 다른 예는 활과 화살 시스템입니다. 활이 탄성 섬유로 당겨지면 탄성 위치 에너지가 최대에 도달하여 나무가 약간 구부러 지지만 속도는 XNUMX으로 유지됩니다. 다음 순간에 위치 에너지는 운동 에너지로 변환되고 화살은 전속력으로 발사됩니다.

화학적 위치 에너지

화학 위치 에너지는 원자와 분자의 화학 결합에 저장된 에너지입니다. 예를 들어 우리 몸의 포도당은 우리 몸이 변환하는 화학적 위치 에너지를 저장 (신진대사라는 과정을 통해) 체온을 유지하기 위해 열 에너지로 변환합니다.

자동차의 가스 탱크에 있는 화석 연료(탄화수소)도 마찬가지입니다. 가솔린의 화학 결합에 저장된 화학적 위치 에너지는 차량에 동력을 공급하는 기계적 에너지로 변환됩니다.

정전기 위치 에너지

전기에서는 다음과 같은 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있는 위치 에너지의 개념도 적용됩니다. 전자기학의 엄청난 다양성을 감안할 때 운동, 열 또는 빛. 이 경우 에너지는 하전 입자에 의해 생성된 전기장의 강도에서 비롯됩니다.

이 정보를 통해 운동 에너지와 위치 에너지에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.


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