kinetisk og potensiell energi

Kinetisk energi er energien relatert til bevegelse og potensiell energi er energien relatert til posisjon i et system. Generelt sett er energi evnen til å utføre arbeid. Både kinetisk energi og potensiell energi representerer de to grunnleggende typene av eksisterende energi. Enhver annen energi er en annen versjon av potensiell energi eller kinetisk energi eller en kombinasjon av begge. For eksempel er mekanisk energi en kombinasjon av kinetisk og potensiell energi.

I denne artikkelen forteller vi deg alt du trenger å vite om kinetisk og potensiell energi, dens egenskaper og eksempler.

kinetisk og potensiell energi

Kinetisk energi

Kinetisk energi er typen energi assosiert med bevegelse. Alt som beveger seg har kinetisk energi. I det internasjonale systemet (SI) er enheten for kinetisk energi jouje (J), som er samme enhet som arbeid. En joule er lik 1 kg.m2/s2. Det finnes mange eksempler på bruk av kinetisk energi i hverdagen.

• Bowling: Bowling er en person som kaster en 3-7 kg ball for å slå ned 10 pinner, som er basert på den kinetiske energien som bæres av ballen, som avhenger av ballens masse og hastighet.
• Vind: Vind er ikke annet enn luft i bevegelse. Den kinetiske energien til luftbevegelse kan omdannes til elektrisitet ved hjelp av vindturbiner.
• Termisk energi: Termisk energi er den kinetiske energien assosiert med den mikroskopiske bevegelsen til partikler i et system. Når vi varmer opp vann eller andre gjenstander, tilfører vi kinetisk energi gjennom varmeoverføring.

Kinetisk energi

Potensiell energi er typen energi relatert til relativ posisjon i et system, det vil si posisjonen til ett objekt i forhold til et annet. To separate magneter har potensiell energi i forhold til hverandre. I SI er enheten for potensiell energi jouje (J), det samme er kinetisk energi. En joule er lik 1 kg.m2/s2.

Mange av kildene vi bruker til energi er avhengig av potensiell energi.

• Energi lagret i demninger: Vann som er lagret i et forhøyet reservoar, for eksempel en demning, har potensiell gravitasjonsenergi. Når vannet faller, konverterer det den potensielle energien til kinetisk energi som er i stand til å utføre arbeid i turbiner som ligger i bunnen av demningen. Elektrisiteten som genereres av disse turbinene distribueres til det lokale distribusjonsnettet.
• Fjærer: Når en fjær strekkes eller komprimeres, lagrer den en viss mengde energi i form av elastisk potensiell energi. Når fjæren frigjøres, omdannes den lagrede potensielle energien til kinetisk energi.
• Pil og bue: En pil og bue er et eksempel på hvordan elastisk potensiell energi omdannes til kinetisk energi. Når buestrengen er strukket, lagres arbeidet som er utført i den strakte strengen som potensiell energi. Når du løsner strengen, omdannes den potensielle energien til strengen til kinetisk energi, som deretter overføres til pilen.
• Elektrisitet: Elektrisitet er en form for potensiell energi som bestemmes av plasseringen av ladninger i et system (det elektriske feltet).

Hvordan fungerer kinetisk energi?

Når et objekt er i bevegelse er det fordi det har kinetisk energi. Hvis den kolliderer med en annen gjenstand, kan overføre denne energien til den, så det andre objektet beveger seg også. For at et objekt skal tilegne seg bevegelse eller kinetisk energi, må arbeid eller kraft påføres det.

Jo lenger kraften påføres, jo større hastighet oppnås av det bevegelige objektet og dets kinetiske energi. Masse er også relatert til bevegelsesenergien. Jo større kroppsmasse er, jo større kinetisk energi. Det kan enkelt omdannes til varme eller andre typer energi.

Blant egenskapene til kinetisk energi har vi:

• Det er en av manifestasjonene av energi.
• Det kan overføres fra en kropp til en annen.
• Den kan omdannes til en annen type energi, for eksempel til termisk energi.
• Du må bruke kraft for å sette i gang bevegelse.
• Det avhenger av hastigheten og massen til kroppen.

Summen av kinetisk og potensiell energi produserer mekanisk energi (energi som relaterer posisjonen til et objekt til dets bevegelse). Som nevnt tidligere, dynamikk refererer til bevegelse. Potensial refererer til mengden energi som er lagret i kroppen i hvile.

Derfor vil den potensielle energien avhenge av posisjonen til objektet eller systemet i forhold til kraftfeltet som omgir det. Kinetisk energi avhenger av bevegelsen til et objekt.

Typer potensiell energi

gravitasjonspotensialenergi

Gravitasjonspotensialenergi er definert som energien som besittes av en massiv gjenstand når den er nedsenket i et gravitasjonsfelt. Gravitasjonsfelt skapes rundt veldig massive objekter, som massene til planetene og solen.

For eksempel har en berg-og-dal-bane den høyeste potensielle energien på det høyeste punktet på grunn av dens nedsenking i jordens gravitasjonsfelt. Når bilen faller og mister høyden, omdannes den potensielle energien til kinetisk energi.

elastisk potensiell energi

Elastisk potensiell energi er relatert til de elastiske egenskapene til et stoff, det vil si dets tendens til å gå tilbake til sin opprinnelige form etter å ha blitt utsatt for en deformasjonskraft som er større enn motstanden. Et åpenbart eksempel på elastisk energi er energien som besittes av en fjær, som utvider seg eller trekker seg sammen på grunn av en ytre kraft og går tilbake til sin opprinnelige posisjon når den ytre kraften ikke lenger påføres.

Et annet eksempel er bue- og pilsystemet, når buen trekkes med elastiske fibre, når den elastiske potensielle energien et maksimum, bøyer treverket litt, men hastigheten forblir null. I neste øyeblikk blir den potensielle energien omdannet til kinetisk energi og pilen skyter ut i full fart.

kjemisk potensiell energi

Kjemisk potensiell energi er energien som er lagret i de kjemiske bindingene til atomer og molekyler. Et eksempel er glukose i kroppen vår, som lagrer kjemisk potensiell energi som kroppen vår konverterer (gjennom en prosess kalt metabolisme) til termisk energi for å opprettholde kroppstemperaturen.

Det samme gjelder fossilt brensel (hydrokarboner) i en bils bensintank. Den kjemiske potensielle energien som er lagret i de kjemiske bindingene til bensinen, omdannes til mekanisk energi som driver kjøretøyet.

elektrostatisk potensiell energi

I elektrisitet gjelder også begrepet potensiell energi, som kan omdannes til andre energiformer, som f.eks kinetisk, termisk eller lys, gitt elektromagnetismens enorme allsidighet. I dette tilfellet kommer energien fra styrken til det elektriske feltet skapt av de ladede partiklene.

Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om kinetisk og potensiell energi.