動能和勢能

動能和勢能的差異

動能是與運動相關的能量,勢能是與系統中的位置相關的能量。 一般來說,能量是做功的能力。 動能和勢能都代表了現有能量的兩種基本類型。 任何其他能量都是不同版本的勢能或動能或兩者的組合。 例如,機械能是 動能和勢能.

在本文中,我們將告訴您有關動能和勢能、其特徵和示例的所有信息。

動能和勢能

動能和勢能

動能

動能是與運動相關的能量類型。 一切運動的東西都有動能。 在國際系統(SI)中,動能的單位是焦傑(J),與功的單位相同。 一焦耳等於 1 kg.m2/s2。 在日常生活中使用動能的例子有很多。

  • 保齡球: 保齡球是一個人投擲一個3-7公斤的球擊倒10個球瓶,這是基於球所攜帶的動能,這取決於球的質量和速度。
  • 風: 風只不過是運動中的空氣。 空氣運動的動能可以通過風力渦輪機轉化為電能。
  • 熱能: 熱能是與系統中粒子的微觀運動相關的動能。 當我們加熱水或任何其他物體時,我們通過熱傳遞增加動能。

動能

勢能是與系統內的相對位置相關的能量類型,即一個物體相對於另一個物體的位置。 兩個獨立的磁體具有相對於彼此的勢能。 在 SI 中,勢能的單位是jouje (J),動能也是如此。 一焦耳等於 1 kg.m2/s2。

我們用於能源的許多來源都依賴於勢能。

  • 儲存在大壩中的能量: 儲存在高架水庫(例如大壩)中的水俱有重力勢能。 當水落下時,它將勢能轉化為動能,能夠在位於大壩底部的渦輪機中做功。 這些渦輪機產生的電力被分配到當地的配電網絡。
  • 彈簧: 當彈簧被拉伸或壓縮時,它會以彈性勢能的形式儲存一定的能量。 當彈簧釋放時,儲存的勢能轉化為動能。
  • 弓箭:弓和箭是彈性勢能如何轉化為動能的一個例子。 當弓弦被拉伸時,所做的功作為勢能存儲在拉伸的弦中。 當你鬆開弦時,弦的勢能轉化為動能,然後傳遞給箭。
  • 電力:電是勢能的一種形式,由系統中電荷的位置(電場)決定。

動能是如何工作的?

勢能

當一個物體運動時,這是因為它具有動能。 如果它與另一個物體碰撞, 可以將這種能量傳遞給它,因此第二個物體也移動。 為了使物體獲得運動或動能,必須對其施加功或力。

施加力的時間越長,運動物體所達到的速度及其動能就越大。 質量也與運動的能量有關。 物體的質量越大,動能越大. 它可以很容易地轉化為熱量或其他類型的能量。

在動能的特徵中,我們有:

  • 是能量的表現之一。
  • 它可以從一個身體轉移到另一個身體。
  • 它可以轉化為另一種類型的能量,例如轉化為熱能。
  • 你必須施加力量才能開始運動。
  • 這取決於身體的速度和質量。

動能和勢能的總和產生機械能(將物體的位置與其運動聯繫起來的能量)。 如前面提到的, 動力學是指運動. 電位是指靜止時儲存在體內的能量量。

因此,勢能將取決於物體或系統相對於圍繞它的力場的位置。 動能取決於物體的運動。

勢能的類型

勢能的例子

重力勢能

引力勢能定義為大質量物體浸入引力場時所具有的能量。 引力場是在非常大的物體周圍產生的,就像行星和太陽的質量一樣。

例如,過山車在其最高點具有最高的勢能,因為它沉浸在地球的引力場中。 一旦汽車跌落並失去高度,勢能就會轉化為動能。

彈性勢能

彈性勢能與物質的彈性特性有關,即它在受到大於其阻力的變形力後恢復其原始形狀的趨勢。 彈性能的一個明顯例子是 彈簧所具有的能量,它在外力的作用下膨脹或收縮並回到原來的位置 一旦不再施加外力。

又如弓箭系統,當用彈性纖維拉弓時,彈性勢能達到最大值,木頭略微彎曲,但速度保持為零。 下一瞬間,勢能轉化為動能,箭矢全速射出。

化學勢能

化學勢能是儲存在原子和分子化學鍵中的能量。 一個例子是我們體內的葡萄糖,它 儲存我們身體轉換的化學勢能 (通過一個稱為新陳代謝的過程)轉化為熱能來維持體溫。

汽車油箱中的化石燃料(碳氫化合物)也是如此。 儲存在汽油化學鍵中的化學勢能轉化為為車輛提供動力的機械能。

靜電勢能

在電中,勢能的概念也適用,它可以轉化為其他形式的能量,例如 考慮到電磁學的巨大多功能性,動能、熱能或光能. 在這種情況下,能量來自帶電粒子產生的電場強度。

我希望通過這些信息,您可以更多地了解動能和勢能。


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