Ang kinetic energy ay ang enerhiya na nauugnay sa paggalaw at ang potensyal na enerhiya ay ang enerhiya na nauugnay sa posisyon sa isang sistema. Sa pangkalahatan, ang enerhiya ay ang kakayahang gumawa ng trabaho. Ang parehong kinetic energy at potensyal na enerhiya ay kumakatawan sa dalawang pangunahing uri ng umiiral na enerhiya. Ang anumang iba pang enerhiya ay ibang bersyon ng potensyal na enerhiya o kinetic energy o kumbinasyon ng dalawa. Halimbawa, ang mekanikal na enerhiya ay isang kumbinasyon ng kinetic at potensyal na enerhiya.
Sa artikulong ito, sasabihin namin sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa kinetic at potensyal na enerhiya, mga katangian at halimbawa nito.
kinetic at potensyal na enerhiya
Ang lakas ng kinetiko
Ang kinetic energy ay ang uri ng enerhiya na nauugnay sa paggalaw. Lahat ng gumagalaw ay may kinetic energy. Sa International System (SI), ang yunit ng kinetic energy ay jouje (J), na parehong yunit ng trabaho. Ang isang joule ay katumbas ng 1 kg.m2/s2. Maraming mga halimbawa ng paggamit ng kinetic energy sa pang-araw-araw na buhay.
- Bowling: Ang bowling ay isang taong naghahagis ng 3-7kg na bola upang itumba ang 10 pin, na nakabatay sa kinetic energy na dala ng bola, na depende sa masa at bilis ng bola.
- Hangin: Ang hangin ay walang iba kundi hangin na gumagalaw. Ang kinetic energy ng paggalaw ng hangin ay maaaring ma-convert sa kuryente gamit ang wind turbines.
- Thermal na enerhiya: Ang thermal energy ay ang kinetic energy na nauugnay sa microscopic motion ng mga particle sa isang system. Kapag nagpainit tayo ng tubig o anumang iba pang bagay, nagdaragdag tayo ng kinetic energy sa pamamagitan ng heat transfer.
Ang lakas ng kinetiko
Ang potensyal na enerhiya ay ang uri ng enerhiya na nauugnay sa kamag-anak na posisyon sa loob ng isang sistema, iyon ay, ang posisyon ng isang bagay na may paggalang sa isa pa. Ang dalawang magkahiwalay na magnet ay may potensyal na enerhiya na nauugnay sa bawat isa. Sa SI, ang yunit ng potensyal na enerhiya ay jouje (J), tulad ng kinetic energy. Ang isang joule ay katumbas ng 1 kg.m2/s2.
Marami sa mga pinagkukunan na ginagamit namin para sa enerhiya ay nakasalalay sa potensyal na enerhiya.
- Enerhiya na nakaimbak sa mga dam: Ang tubig na nakaimbak sa isang mataas na reservoir, tulad ng isang dam, ay may potensyal na enerhiya ng gravitational. Kapag bumagsak ang tubig, pinapalitan nito ang potensyal na enerhiya sa kinetic energy na may kakayahang gumawa ng trabaho sa mga turbin na matatagpuan sa ilalim ng dam. Ang kuryenteng nabuo ng mga turbin na ito ay ipinamamahagi sa lokal na network ng pamamahagi.
- Springs: Kapag ang isang spring ay nakaunat o naka-compress, ito ay nag-iimbak ng isang tiyak na halaga ng enerhiya sa anyo ng nababanat na potensyal na enerhiya. Kapag ang spring ay inilabas, ang naka-imbak na potensyal na enerhiya ay na-convert sa kinetic energy.
- Yumuko at arrow: Ang bow at arrow ay isang halimbawa ng kung paano ang elastic na potensyal na enerhiya ay na-convert sa kinetic energy. Kapag ang bowstring ay naunat, ang gawaing ginawa ay nakaimbak sa nakaunat na string bilang potensyal na enerhiya. Kapag niluwagan mo ang string, ang potensyal na enerhiya ng string ay na-convert sa kinetic energy, na pagkatapos ay ililipat sa arrow.
- Koryente: Ang kuryente ay isang anyo ng potensyal na enerhiya na tinutukoy ng lokasyon ng mga singil sa isang sistema (ang electric field).
Paano gumagana ang kinetic energy?
Kapag ang isang bagay ay gumagalaw ito ay dahil mayroon itong kinetic energy. Kung ito ay bumangga sa ibang bagay, maaaring ilipat ang enerhiya na ito dito, kaya gumagalaw din ang pangalawang bagay. Para sa isang bagay na makakuha ng paggalaw o kinetic energy, dapat ilapat dito ang trabaho o puwersa.
Kung mas matagal ang puwersa ay inilapat, mas malaki ang bilis na nakamit ng gumagalaw na bagay at ang kinetic energy nito. Ang masa ay nauugnay din sa enerhiya ng paggalaw. Kung mas malaki ang masa ng katawan, mas malaki ang kinetic energy. Madali itong ma-convert sa init o iba pang uri ng enerhiya.
Kabilang sa mga katangian ng kinetic energy na mayroon tayo:
- Ito ay isa sa mga pagpapakita ng enerhiya.
- Maaari itong ilipat mula sa isang katawan patungo sa isa pa.
- Maaari itong ma-convert sa isa pang uri ng enerhiya, halimbawa, sa thermal energy.
- Kailangan mong maglapat ng puwersa upang simulan ang paggalaw.
- Depende ito sa bilis at masa ng katawan.
Ang kabuuan ng kinetic at potensyal na enerhiya ay gumagawa ng mekanikal na enerhiya (enerhiya na nag-uugnay sa posisyon ng isang bagay sa paggalaw nito). Sa nasabi kanina, ang dinamika ay tumutukoy sa paggalaw. Ang potensyal ay tumutukoy sa dami ng enerhiya na nakaimbak sa katawan habang nagpapahinga.
Samakatuwid, ang potensyal na enerhiya ay nakasalalay sa posisyon ng bagay o sistema na may kaugnayan sa field ng puwersa na nakapaligid dito. Ang kinetic energy ay nakasalalay sa paggalaw ng isang bagay.
Mga uri ng potensyal na enerhiya
potensyal na enerhiya ng gravitational
Ang potensyal na enerhiya ng gravitational ay tinukoy bilang ang enerhiya na taglay ng isang napakalaking bagay kapag ito ay nakalubog sa isang gravitational field. Ang mga patlang ng gravitational ay nilikha sa paligid ng napakalaking bagay, tulad ng masa ng mga planeta at araw.
Halimbawa, ang isang roller coaster ay may pinakamataas na potensyal na enerhiya sa pinakamataas na punto nito dahil sa paglubog nito sa gravitational field ng Earth. Kapag nahulog ang kotse at nawalan ng taas, ang potensyal na enerhiya ay na-convert sa kinetic energy.
nababanat na potensyal na enerhiya
Ang nababanat na potensyal na enerhiya ay nauugnay sa mga nababanat na katangian ng isang substansiya, iyon ay, ang posibilidad na bumalik sa orihinal na hugis nito pagkatapos na sumailalim sa isang puwersa ng pagpapapangit na mas malaki kaysa sa paglaban nito. Ang isang malinaw na halimbawa ng nababanat na enerhiya ay ang enerhiyang taglay ng isang bukal, na lumalawak o kumukontra dahil sa panlabas na puwersa at bumabalik sa orihinal nitong posisyon kapag hindi na nailapat ang panlabas na puwersa.
Ang isa pang halimbawa ay ang bow at arrow system, kapag ang busog ay hinila na may nababanat na mga hibla, ang nababanat na potensyal na enerhiya ay umabot sa isang maximum, bahagyang baluktot ang kahoy, ngunit ang bilis ay nananatiling zero. Sa susunod na sandali, ang potensyal na enerhiya ay na-convert sa kinetic energy at ang arrow ay bumaril nang buong bilis.
potensyal na enerhiya ng kemikal
Ang potensyal na enerhiya ng kemikal ay ang enerhiya na nakaimbak sa mga bono ng kemikal ng mga atomo at molekula. Ang isang halimbawa ay ang glucose sa ating katawan, na nag-iimbak ng chemical potential energy na binago ng ating katawan (sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na metabolismo) sa thermal energy upang mapanatili ang temperatura ng katawan.
Ganoon din sa mga fossil fuel (hydrocarbons) sa tangke ng gas ng kotse. Ang potensyal na enerhiya ng kemikal na nakaimbak sa mga bono ng kemikal ng gasolina ay na-convert sa mekanikal na enerhiya na nagpapagana sa sasakyan.
electrostatic potensyal na enerhiya
Sa kuryente, nalalapat din ang konsepto ng potensyal na enerhiya, na maaaring ma-convert sa iba pang mga anyo ng enerhiya, tulad ng kinetic, thermal o liwanag, dahil sa napakalaking versatility ng electromagnetism. Sa kasong ito, ang enerhiya ay nagmumula sa lakas ng electric field na nilikha ng mga sisingilin na particle.
Umaasa ako na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa kinetic at potensyal na enerhiya.