Razlaga, kako se kinetična energija razlikuje od potenciala
Vsako telo na Zemlji, ki ima težo, ima energijo. Objekt ima ne samo v prisotnosti hitrosti, ampak tudi v njegovi odsotnosti. Kako se izkaže, kako se kinetična energija razlikuje od potenciala, kaj predstavljajo in ali obstaja povezava med njimi?
Fizični telesi na našem planetu so v dveh stanjih: počitek in gibanje. Za vsako od teh določil je značilna nasprotna vrsta mehanske energije: v prvem primeru - potencial, v drugem primeru - kinetična. Njen strošek je potreben pri opravljanju dela na premikanju predmeta v prostoru. V mednarodnem sistemu SI Joule priznava mersko enoto, skrajšano J.
Stanje mirovanja
Da bi razumeli, kako se kinetična energija razlikuje od potencialne energije, določimo bistvo vsake od njih. Potencialna energija je določena z lokacijo telesa in njegovih sestavnih delov. To se manifestira z vplivom gravitacije ali elastičnosti na katero koli fizično telo. Formula je izražena kot:
- E n = m · g · h
Kinetična energija se povečuje s povečanjem telesne teže in višino predmeta glede na opazovani referenčni okvir, ki je najpogosteje Zemlja.
Ko je telo nad tlemi, bo potencialna energija pozitivna (z negativnim gravitacijskim delom) in s padcem telesa - negativno (z negativnim gravitacijskim delom). V vodoravni smeri se upošteva elastična sila, ki se pojavi, ko je vzmet poravnana. Primeri teles, ki jih imajo, so predmeti, ki so dvignjeni nad tlemi: jabolko, kroglo, betonsko ploščo. Vrednost je enaka sili teže ali elastičnosti z nasprotnim znakom.
Stanje gibanja
Za podrobno razlago, kako se potencialna energija razlikuje od kinetične energije, označimo naravo teles v gibanju. Kinetična energija se pojavi v telesu kot posledica gibanja. S postopnim gibanjem je formula za iskanje:
- E k = m · v 2/2.
To kaže na prisotnost odvisnosti od hitrosti gibanja in telesne teže. Pri hitrosti, ki je enaka 0 (kar ustreza stanju mirovanja), bo njegova vrednost enaka 0. Enako je enako delu, ki se izvaja med gibanjem telesa.
Poleg translacijskega gibanja obstaja tudi rotacijski tip gibanja, pri katerem je delo določeno z momentom vztrajnosti in kotne hitrosti.
Predmet lahko ima kinetično energijo, ko je na Zemlji v počivališču, če se namesto Zemlje (Moon, Sun) kot referenčni sistem uporabi drug objekt Sončnega sistema.
Primeri teles s kinetično energijo so premikajoča se vozila, vsako gibalno telo.
Istočasno sožitje dveh sil
Vrednosti kinetične in potencialne energije za nekatera telesa istočasno lahko niso ničelne.
Na splošno lahko sledite prehodu iz enega v drugega in obratno. Na primer, fant sprosti žogo od zgoraj navzdol. V trenutku počitka nad tlemi v rokah fanta je kinetična energija 0, potencialna energija pa ima najvišjo vrednost v absolutni vrednosti, ker je gibanje popolnoma odsotno. Pri padcu na najnižji točki blizu tal, pred udarcem, bodo njihove vrednosti obrnjene.
Leteče puščice, nihala, voda, ki pada z jezu, so jasni primeri sožitja dveh sil.
Ključna razlika med silami počitka in gibanja
Obstaja razlika med definicijami kinetične in potencialne energije in leži v bistvu samih mehanskih sil. Potencialna energija označuje nerealizirano stran objekta v stanju mirovanja, kinetična energija pa opisuje objekt v stanju gibanja.
Po zakonu ohranjanja energije ti dve sili, ki označujeta stanje fizičnega predmeta, nikjer ne izginejo, temveč se izmenjujeta od enega do drugega. To je razlaga, kako se kinetična energija razlikuje od potenciala.