Tenaga kinetik ialah tenaga yang berkaitan dengan gerakan dan tenaga keupayaan ialah tenaga yang berkaitan dengan kedudukan dalam sistem. Secara umum, tenaga ialah keupayaan untuk melakukan kerja. Kedua-dua tenaga kinetik dan tenaga keupayaan mewakili dua jenis asas tenaga sedia ada. Sebarang tenaga lain ialah versi tenaga keupayaan atau tenaga kinetik yang berbeza atau gabungan kedua-duanya. Sebagai contoh, tenaga mekanikal ialah gabungan daripada tenaga kinetik dan keupayaan.
Dalam artikel ini kami memberitahu anda semua yang anda perlu ketahui tentang tenaga kinetik dan potensi, ciri dan contohnya.
tenaga kinetik dan keupayaan
Tenaga kinetik
Tenaga kinetik ialah jenis tenaga yang berkaitan dengan gerakan. Segala sesuatu yang bergerak mempunyai tenaga kinetik. Dalam Sistem Antarabangsa (SI), unit tenaga kinetik ialah jouje (J), iaitu unit yang sama dengan kerja. Satu joule bersamaan dengan 1 kg.m2/s2. Terdapat banyak contoh penggunaan tenaga kinetik dalam kehidupan seharian.
- Boling: Boling ialah seseorang yang membaling bola seberat 3-7kg untuk menjatuhkan 10 pin, yang berdasarkan tenaga kinetik yang dibawa oleh bola, yang bergantung kepada jisim dan kelajuan bola.
- Angin: Angin tidak lebih daripada udara yang bergerak. Tenaga kinetik pergerakan udara boleh ditukar kepada elektrik menggunakan turbin angin.
- Tenaga haba: Tenaga terma ialah tenaga kinetik yang dikaitkan dengan gerakan mikroskopik zarah dalam sistem. Apabila kita memanaskan air atau sebarang objek lain, kita menambah tenaga kinetik melalui pemindahan haba.
Tenaga kinetik
Tenaga potensi ialah jenis tenaga yang berkaitan dengan kedudukan relatif dalam sistem, iaitu, kedudukan satu objek berkenaan dengan yang lain. Dua magnet yang berasingan mempunyai potensi tenaga relatif antara satu sama lain. Dalam SI, unit tenaga keupayaan ialah jouje (J), begitu juga tenaga kinetik. Satu joule bersamaan dengan 1 kg.m2/s2.
Banyak sumber yang kita gunakan untuk tenaga bergantung kepada tenaga berpotensi.
- Tenaga yang disimpan dalam empangan: Air yang disimpan dalam takungan bertingkat, seperti empangan, mempunyai tenaga potensi graviti. Apabila air jatuh, ia menukarkan tenaga potensi kepada tenaga kinetik yang mampu melakukan kerja di turbin yang terletak di dasar empangan. Tenaga elektrik yang dijana oleh turbin ini diagihkan ke rangkaian pengedaran tempatan.
- Mata air: Apabila spring diregangkan atau dimampatkan, ia menyimpan sejumlah tenaga dalam bentuk tenaga keupayaan kenyal. Apabila spring dilepaskan, tenaga keupayaan yang disimpan ditukar kepada tenaga kinetik.
- Busur dan anak panah: Busur dan anak panah adalah contoh bagaimana tenaga keupayaan kenyal ditukar kepada tenaga kinetik. Apabila tali busur diregangkan, kerja yang dilakukan disimpan dalam rentetan regangan sebagai tenaga potensi. Apabila anda melonggarkan rentetan, tenaga potensi rentetan ditukar kepada tenaga kinetik, yang kemudiannya dipindahkan ke anak panah.
- Elektrik: Elektrik ialah satu bentuk tenaga keupayaan yang ditentukan oleh lokasi cas dalam sistem (medan elektrik).
Bagaimanakah tenaga kinetik berfungsi?
Apabila objek bergerak, ia adalah kerana ia mempunyai tenaga kinetik. Jika ia berlanggar dengan objek lain, boleh memindahkan tenaga ini kepadanya, jadi objek kedua juga bergerak. Untuk objek memperoleh gerakan atau tenaga kinetik, kerja atau daya mesti dikenakan padanya.
Semakin lama daya dikenakan, semakin besar kelajuan yang dicapai oleh objek yang bergerak dan tenaga kinetiknya. Jisim juga berkaitan dengan tenaga gerakan. Semakin besar jisim badan, semakin besar tenaga kinetik. Ia boleh dengan mudah ditukar kepada haba atau jenis tenaga lain.
Antara ciri-ciri tenaga kinetik yang kita ada:
- Ia adalah salah satu manifestasi tenaga.
- Ia boleh dipindahkan dari satu badan ke badan yang lain.
- Ia boleh ditukar kepada jenis tenaga lain, contohnya, kepada tenaga haba.
- Anda perlu menggunakan daya untuk memulakan pergerakan.
- Ia bergantung kepada kelajuan dan jisim badan.
Jumlah tenaga kinetik dan keupayaan menghasilkan tenaga mekanikal (tenaga yang mengaitkan kedudukan objek dengan gerakannya). Seperti yang dinyatakan sebelum ini, dinamik merujuk kepada pergerakan. Potensi merujuk kepada jumlah tenaga yang disimpan dalam badan semasa rehat.
Oleh itu, tenaga keupayaan akan bergantung kepada kedudukan objek atau sistem berhubung dengan medan daya yang mengelilinginya. Tenaga kinetik bergantung kepada pergerakan objek.
Jenis tenaga berpotensi
tenaga keupayaan graviti
Tenaga keupayaan graviti ditakrifkan sebagai tenaga yang dimiliki oleh objek besar apabila ia direndam dalam medan graviti. Medan graviti dicipta di sekeliling objek yang sangat besar, seperti jisim planet dan matahari.
Sebagai contoh, roller coaster mempunyai tenaga berpotensi tertinggi pada titik tertingginya kerana rendamannya dalam medan graviti Bumi. Sebaik sahaja kereta itu jatuh dan kehilangan ketinggian, tenaga keupayaan ditukar kepada tenaga kinetik.
tenaga keupayaan elastik
Tenaga keupayaan anjal adalah berkaitan dengan sifat keanjalan sesuatu bahan, iaitu, kecenderungannya untuk kembali kepada bentuk asalnya selepas dikenakan daya ubah bentuk yang lebih besar daripada rintangannya. Contoh tenaga elastik yang jelas ialah tenaga yang dimiliki oleh spring, yang mengembang atau mengecut disebabkan oleh daya luar dan kembali ke kedudukan asalnya apabila daya luaran tidak lagi digunakan.
Contoh lain ialah sistem busur dan anak panah, apabila busur ditarik dengan gentian elastik, tenaga potensi elastik mencapai maksimum, sedikit membongkok kayu, tetapi kelajuannya kekal sifar. Seketika seterusnya, tenaga potensi ditukar kepada tenaga kinetik dan anak panah memanah keluar pada kelajuan penuh.
tenaga keupayaan kimia
Tenaga potensi kimia ialah tenaga yang disimpan dalam ikatan kimia atom dan molekul. Contohnya adalah glukosa dalam badan kita, yang menyimpan tenaga potensi kimia yang ditukarkan oleh badan kita (melalui proses yang dipanggil metabolisme) menjadi tenaga haba untuk mengekalkan suhu badan.
Begitu juga dengan bahan api fosil (hidrokarbon) dalam tangki minyak kereta. Tenaga potensi kimia yang disimpan dalam ikatan kimia petrol ditukar kepada tenaga mekanikal yang menggerakkan kenderaan.
tenaga keupayaan elektrostatik
Dalam elektrik, konsep tenaga keupayaan juga digunakan, yang boleh ditukar kepada bentuk tenaga lain, seperti kinetik, haba atau cahaya, memandangkan kepelbagaian besar elektromagnetisme. Dalam kes ini, tenaga datang daripada kekuatan medan elektrik yang dicipta oleh zarah bercas.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang tenaga kinetik dan potensi.